Έρευνα: Ευκαιρίες και προκλήσεις για την ενσωμάτωση της ανάπτυξης βιώσιμων πολυμερών υλικών σε διεθνείς κυκλικές (βιο)οικονομικές έννοιες. Image Credit: Lambert/Shutterstock.com
Η ανθρωπότητα αντιμετωπίζει πολλές τρομερές προκλήσεις που απειλούν την ποιότητα ζωής για τις μελλοντικές γενιές. Η μακροπρόθεσμη οικονομική και περιβαλλοντική σταθερότητα είναι ο γενικός στόχος της βιώσιμης ανάπτυξης. Με την πάροδο του χρόνου, αναδείχθηκαν τρεις αλληλένδετοι πυλώνες της αειφόρου ανάπτυξης, δηλαδή η οικονομική ανάπτυξη, η κοινωνική ανάπτυξη και το περιβαλλοντικό ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ;Ωστόσο, η «αειφορία» παραμένει μια ανοιχτή έννοια με πολλαπλές ερμηνείες ανάλογα με το πλαίσιο.
Η κατασκευή και η κατανάλωση πολυμερών εμπορευμάτων ήταν πάντα αναπόσπαστο μέρος της ανάπτυξης της σύγχρονης κοινωνίας μας. Τα υλικά με βάση τα πολυμερή θα συνεχίσουν να διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην επίτευξη των Στόχων Βιώσιμης Ανάπτυξης των Ηνωμένων Εθνών (SDGs) λόγω των συντονίσιμων ιδιοτήτων τους και των πολλαπλών λειτουργίες.
Η εκπλήρωση της εκτεταμένης ευθύνης του παραγωγού, η ανακύκλωση και η μείωση των πλαστικών μιας χρήσης χρησιμοποιώντας στρατηγικές διαφορετικές από την παραδοσιακή ανακύκλωση (μέσω τήξης και επανεξώθησης) και η ανάπτυξη πιο «βιώσιμων» πλαστικών, συμπεριλαμβανομένης της αξιολόγησης του αντικτύπου τους σε όλο τον κύκλο ζωής, όλα είναι μια βιώσιμη επιλογή αντιμετώπιση της πλαστικής κρίσης.
Σε αυτή τη μελέτη, οι συγγραφείς διερευνούν πώς ο σκόπιμος συνδυασμός διαφόρων ιδιοτήτων/λειτουργιών, από τη διαχείριση απορριμμάτων έως τον σχεδιασμό υλικών, μπορεί να βελτιώσει τη βιωσιμότητα των πλαστικών. Εξέτασαν εργαλεία για τη μέτρηση και τη μείωση των αρνητικών επιπτώσεων των πλαστικών στο περιβάλλον καθ' όλη τη διάρκεια της ζωής τους κύκλου, καθώς και τη χρησιμότητα των ανανεώσιμων πόρων σε ανακυκλώσιμα ή/και βιοαποδομήσιμα σχέδια.
Συζητείται η δυνατότητα των στρατηγικών βιοτεχνολογίας για την ενζυματική ανακύκλωση πλαστικών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μια κυκλική βιοοικονομία. Επιπλέον, συζητούνται πιθανές χρήσεις βιώσιμων πλαστικών, με στόχο την επίτευξη των στόχων βιώσιμης ανάπτυξης μέσω διεθνούς συνεργασίας. Για την επίτευξη παγκόσμιας βιωσιμότητας , απαιτούνται υλικά αιχμής με βάση πολυμερή για τους καταναλωτές και πολύπλοκες εφαρμογές. Οι συγγραφείς συζητούν επίσης τη σημασία της κατανόησης των δομικών στοιχείων που βασίζονται σε βιοδιυλιστήρια, της πράσινης χημείας, των πρωτοβουλιών κυκλικής βιοοικονομίας και πώς ο συνδυασμός λειτουργικών και έξυπνων δυνατοτήτων μπορεί να βοηθήσει να γίνουν αυτά τα υλικά περισσότερο βιώσιμος.
Στο πλαίσιο των αρχών βιώσιμης πράσινης χημείας (GCP), της κυκλικής οικονομίας (CE) και της βιοοικονομίας, οι συγγραφείς συζητούν τα αειφόρα πλαστικά, συμπεριλαμβανομένων των βιοαποικοδομήσιμων πολυμερών και των πολυμερών που συνδυάζουν και τις δύο ιδιότητες.δυσκολίες και στρατηγικές ανάπτυξης και ένταξης).
Ως στρατηγικές για τη βελτίωση της βιωσιμότητας της έρευνας και ανάπτυξης πολυμερών, οι συγγραφείς εξετάζουν την αξιολόγηση του κύκλου ζωής, τη βιωσιμότητα του σχεδιασμού και το βιοδιυλιστήριο. Διερευνούν επίσης τη δυνητική χρήση αυτών των πολυμερών για την επίτευξη των ΣΒΑ και τη σημασία της συγκέντρωσης της βιομηχανίας, της ακαδημαϊκής κοινότητας και της κυβέρνησης διασφαλίζουν την αποτελεσματική εφαρμογή βιώσιμων πρακτικών στην επιστήμη των πολυμερών.
Σε αυτή τη μελέτη, με βάση μια σειρά από αναφορές, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι η βιώσιμη επιστήμη και τα αειφόρα υλικά επωφελούνται από υπάρχουσες και αναδυόμενες τεχνολογίες, όπως η ψηφιοποίηση και η τεχνητή νοημοσύνη, καθώς και εκείνες που διερευνήθηκαν για την αντιμετώπιση των ειδικών προκλήσεων της εξάντλησης των πόρων και της πλαστικής ρύπανσης .πολλές στρατηγικές.
Επιπλέον, πολλές μελέτες έχουν δείξει ότι η αντίληψη, η πρόβλεψη, η αυτόματη εξαγωγή γνώσης και η αναγνώριση δεδομένων, η διαδραστική επικοινωνία και η λογική συλλογιστική είναι όλες οι δυνατότητες αυτών των τύπων τεχνολογιών που βασίζονται σε λογισμικό. Οι δυνατότητές τους, ιδιαίτερα στην ανάλυση και παρέκταση μεγάλων συνόλων δεδομένων, ήταν επίσης εντοπιστεί, γεγονός που θα συμβάλει στην καλύτερη κατανόηση της έκτασης και των αιτιών της παγκόσμιας πλαστικής καταστροφής, καθώς και στην ανάπτυξη καινοτόμων στρατηγικών για την αντιμετώπισή της.
Σε μία από αυτές τις μελέτες, μια βελτιωμένη υδρολάση τερεφθαλικού πολυαιθυλενίου (ΡΕΤ) παρατηρήθηκε ότι αποπολυμερίζει τουλάχιστον το 90% του ΡΕΤ σε μονομερές εντός 10 ωρών.Μια μετα-βιβλιομετρική ανάλυση των SDGs στην επιστημονική βιβλιογραφία δείχνει ότι οι ερευνητές βρίσκονται στο σωστό δρόμο όσον αφορά τη διεθνή συνεργασία, καθώς σχεδόν το 37% όλων των άρθρων που ασχολούνται με τους SDGs είναι διεθνείς δημοσιεύσεις. Επιπλέον, τα πιο κοινά ερευνητικά πεδία στην Τα δεδομένα είναι οι βιοεπιστήμες και η βιοϊατρική.
Η μελέτη κατέληξε στο συμπέρασμα ότι τα πολυμερή αιχμής πρέπει να περιέχουν δύο τύπους λειτουργιών: εκείνες που προέρχονται άμεσα από τις ανάγκες της εφαρμογής (για παράδειγμα, μετάδοση επιλεκτικής διείσδυσης αερίου και υγρού, ενεργοποίηση ή ηλεκτρικό φορτίο) και εκείνες που ελαχιστοποιούν τους περιβαλλοντικούς κινδύνους. όπως η παράταση της λειτουργικής ζωής, η μείωση της χρήσης υλικού ή η δυνατότητα προβλέψιμης αποσύνθεσης.
Οι συγγραφείς δείχνουν ότι η χρήση τεχνολογιών που βασίζονται σε δεδομένα για την επίλυση παγκόσμιων προβλημάτων απαιτεί επαρκή και αμερόληπτα δεδομένα από όλες τις γωνιές του πλανήτη, τονίζοντας εκ νέου τη σημασία της διεθνούς συνεργασίας. Οι συγγραφείς υποστηρίζουν ότι τα επιστημονικά cluster υπόσχονται να αυξήσουν και να διευκολύνουν την ανταλλαγή γνώσης και υποδομών, καθώς και να αποφευχθεί η επικάλυψη της έρευνας και να επιταχυνθεί ο μετασχηματισμός.
Τόνισαν επίσης τη σημασία της βελτίωσης της πρόσβασης στην επιστημονική έρευνα.Αυτή η εργασία δείχνει επίσης ότι όταν εξετάζονται πρωτοβουλίες διεθνούς συνεργασίας, είναι σημαντικό να τηρούνται οι κανόνες της βιώσιμης εταιρικής σχέσης ώστε να διασφαλίζεται ότι δεν επηρεάζονται χώρες ή οικοσυστήματα. Οι συγγραφείς τονίζουν ότι είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι όλοι έχουμε ευθύνη να προστατεύσουμε τον πλανήτη μας για τις μελλοντικές γενιές.
Ώρα δημοσίευσης: Φεβ-22-2022