Распрацоўка экалагічных матэрыялаў новай эканомікі

Даследаванне: магчымасці і праблемы для інтэграцыі распрацоўкі ўстойлівых палімерных матэрыялаў у міжнародныя цыклічныя (бія)эканамічныя канцэпцыі. Аўтар выявы: Lambert/Shutterstock.com
Чалавецтва сутыкаецца са шматлікімі цяжкімі праблемамі, якія пагражаюць якасці жыцця будучых пакаленняў. Доўгатэрміновая эканамічная і экалагічная стабільнасць з'яўляецца агульнай мэтай устойлівага развіцця. З цягам часу з'явіліся тры ўзаемазвязаныя слупы ўстойлівага развіцця, а менавіта эканамічнае развіццё, сацыяльнае развіццё і экалагічнае абарона;аднак «устойлівасць» застаецца адкрытай канцэпцыяй з рознымі інтэрпрэтацыямі ў залежнасці ад кантэксту.
Вытворчасць і спажыванне таварных палімераў заўсёды былі неад'емнай часткай развіцця нашага сучаснага грамадства. Матэрыялы на аснове палімераў будуць працягваць гуляць важную ролю ў дасягненні Мэтаў устойлівага развіцця Арганізацыі Аб'яднаных Нацый (ЦУР) дзякуючы іх наладжвальным уласцівасцям і шматлікім функцыі.
Выкананне пашыранай адказнасці вытворцы, перапрацоўка і скарачэнне аднаразовых пластмас з выкарыстаннем іншых стратэгій, чым традыцыйная перапрацоўка (праз плаўленне і рээкструзія), а таксама распрацоўка больш «ўстойлівых» пластмас, у тым ліку ацэнка іх уплыву на працягу ўсяго жыццёвага цыкла, усё гэта жыццяздольны варыянт вырашыць пластычны крызіс.
У гэтым даследаванні аўтары даследуюць, як наўмыснае спалучэнне розных уласцівасцей/функцый, ад утылізацыі адходаў да дызайну матэрыялаў, можа палепшыць устойлівасць пластмас. Яны разгледзелі інструменты для вымярэння і зніжэння негатыўнага ўздзеяння пластмас на навакольнае асяроддзе на працягу ўсяго тэрміну службы цыклу, а таксама карыснасць аднаўляльных рэсурсаў у перапрацаваных і / або біяраскладальных канструкцыях.
Абмяркоўваецца патэнцыял біятэхналагічных стратэгій для ферментатыўнай перапрацоўкі пластмас, якія можна выкарыстоўваць у кругавой біяэканоміцы. Акрамя таго, абмяркоўваюцца патэнцыйныя магчымасці выкарыстання экалагічных пластмас з мэтай дасягнення Мэтаў устойлівага развіцця праз міжнароднае супрацоўніцтва. Для дасягнення глабальнай устойлівасці , патрабуюцца перадавыя матэрыялы на аснове палімераў для спажыўцоў і складаных прыкладанняў. Аўтары таксама абмяркоўваюць важнасць разумення будаўнічых блокаў на аснове біярафінады, зялёнай хіміі, цыклічных ініцыятыў біяэканомікі і таго, як спалучэнне функцыянальных і інтэлектуальных магчымасцей можа дапамагчы зрабіць гэтыя матэрыялы больш устойлівы.
У рамках прынцыпаў устойлівай зялёнай хіміі (GCP), цыркулярнай эканомікі (CE) і біяэканомікі аўтары абмяркоўваюць устойлівыя пластыкі, у тым ліку біяраскладальныя палімеры і палімеры, якія спалучаюць абедзве ўласцівасці.цяжкасці і стратэгіі развіцця і інтэграцыі).
У якасці стратэгіі павышэння ўстойлівасці даследаванняў і распрацовак палімераў аўтары разглядаюць ацэнку жыццёвага цыкла, устойлівасць канструкцыі і біяперапрацоўку. Яны таксама даследуюць патэнцыйнае выкарыстанне гэтых палімераў для дасягнення ЦУР і важнасць аб'яднання прамысловасці, навуковых колаў і ўрада для забяспечыць эфектыўнае ўкараненне ўстойлівых практык у палімернай навуцы.
У гэтым даследаванні, заснаваным на шэрагу справаздач, даследчыкі заўважылі, што ўстойлівая навука і ўстойлівыя матэрыялы выйграюць ад існуючых і новых тэхналогій, такіх як аблічбоўка і штучны інтэлект, а таксама тых, якія вывучаюцца для вырашэння канкрэтных праблем вычарпання рэсурсаў і забруджвання пластыкам .шмат стратэгій.
Больш за тое, многія даследаванні паказалі, што ўспрыманне, прагназаванне, аўтаматычнае выманне ведаў і ідэнтыфікацыя даных, інтэрактыўная камунікацыя і лагічнае мысленне - гэта магчымасці гэтых тыпаў праграмных тэхналогій. Іх магчымасці, асабліва ў аналізе і экстрапаляцыі вялікіх набораў даных, таксама былі ідэнтыфікавана, што паспрыяе лепшаму разуменню маштабаў і прычын глабальнай пластыкавай катастрофы, а таксама распрацоўцы інавацыйных стратэгій барацьбы з ёй.
У адным з гэтых даследаванняў было заўважана, што ўдасканаленая поліэтылентэрэфталат (ПЭТ) гідралаза дэпалімерызуе па меншай меры 90% ПЭТ у манамер на працягу 10 гадзін.Метабібліяметрычны аналіз ЦУР у навуковай літаратуры паказвае, што даследчыкі знаходзяцца на правільным шляху ў плане міжнароднага супрацоўніцтва, бо амаль 37% усіх артыкулаў, прысвечаных ЦУР, з'яўляюцца міжнароднымі публікацыямі. Акрамя таго, найбольш распаўсюджаныя вобласці даследаванняў у набор даных - навукі аб жыцці і біямедыцына.
Даследаванне прыйшло да высновы, што перадавыя палімеры павінны выконваць два тыпы функцый: тыя, якія непасрэдна вынікаюць з патрэб прымянення (напрыклад, селектыўнае пранікненне газу і вадкасці, прывядзенне ў дзеянне або электрычны зарад), перадача) і тыя, якія мінімізуюць небяспеку для навакольнага асяроддзя, напрыклад, падаўжэнне тэрміну службы, скарачэнне выкарыстання матэрыялу або забеспячэнне прадказальнага раскладання.
Аўтары ілюструюць, што выкарыстанне тэхналогій, якія кіруюцца дадзенымі, для вырашэння глабальных праблем патрабуе дастатковай колькасці аб'ектыўных даных з усіх куткоў зямнога шара, яшчэ раз падкрэсліваючы важнасць міжнароднага супрацоўніцтва. Аўтары сцвярджаюць, што навуковыя кластары абяцаюць павялічыць і палегчыць абмен ведамі і інфраструктуры, а таксама пазбегнуць дубліравання даследаванняў і паскарэння трансфармацыі.
Яны таксама падкрэслілі важнасць паляпшэння доступу да навуковых даследаванняў. Гэтая праца таксама паказвае, што пры разглядзе ініцыятыў міжнароднага супрацоўніцтва вельмі важна прытрымлівацца правілаў устойлівага партнёрства, каб гарантаваць, што ніякія краіны або экасістэмы не будуць закрануты. Аўтары падкрэсліваюць, што важна памятаць, што мы ўсе нясем адказнасць за абарону нашай планеты для будучых пакаленняў.