Die Entwicklung von Umweltmaterialien in der New Economy

Forschung: Chancen und Herausforderungen für die Integration der Entwicklung nachhaltiger Polymermaterialien in internationale zirkuläre (bio)ökonomische Konzepte.Bildquelle: Lambert/Shutterstock.com
Die Menschheit steht vor vielen gewaltigen Herausforderungen, die die Lebensqualität zukünftiger Generationen gefährden. Langfristige wirtschaftliche und ökologische Stabilität ist das übergeordnete Ziel einer nachhaltigen Entwicklung. Im Laufe der Zeit haben sich drei miteinander verbundene Säulen der nachhaltigen Entwicklung herausgebildet, nämlich wirtschaftliche Entwicklung, soziale Entwicklung und Umwelt Schutz;Allerdings bleibt „Nachhaltigkeit“ ein offenes Konzept mit unterschiedlichen Interpretationen je nach Kontext.
Die Herstellung und der Verbrauch von Massenpolymeren waren schon immer ein wesentlicher Bestandteil der Entwicklung unserer modernen Gesellschaft. Materialien auf Polymerbasis werden aufgrund ihrer einstellbaren und vielfältigen Eigenschaften weiterhin eine wichtige Rolle bei der Erreichung der Ziele für nachhaltige Entwicklung (SDGs) der Vereinten Nationen spielen Funktionen.
Die Erfüllung der erweiterten Herstellerverantwortung, das Recycling und die Reduzierung von Einwegkunststoffen mithilfe anderer Strategien als dem herkömmlichen Recycling (durch Schmelzen und erneutes Extrudieren) sowie die Entwicklung „nachhaltigerer“ Kunststoffe, einschließlich der Bewertung ihrer Auswirkungen über den gesamten Lebenszyklus hinweg, sind allesamt eine praktikable Option Bewältigen Sie die Plastikkrise.
In dieser Studie untersuchen die Autoren, wie die bewusste Kombination verschiedener Eigenschaften/Funktionen, vom Abfallmanagement bis zum Materialdesign, die Nachhaltigkeit von Kunststoffen verbessern kann. Sie untersuchten Instrumente zur Messung und Reduzierung der negativen Auswirkungen von Kunststoffen auf die Umwelt während ihres gesamten Lebens Kreislauf sowie die Nützlichkeit erneuerbarer Ressourcen in recycelbaren und/oder biologisch abbaubaren Designs.
Das Potenzial biotechnologischer Strategien für das enzymatische Recycling von Kunststoffen, die in einer zirkulären Bioökonomie eingesetzt werden können, wird diskutiert. Darüber hinaus werden mögliche Einsatzmöglichkeiten nachhaltiger Kunststoffe diskutiert, mit dem Ziel, durch internationale Zusammenarbeit die Ziele für nachhaltige Entwicklung zu erreichen. Um globale Nachhaltigkeit zu erreichen Es werden hochmoderne Materialien auf Polymerbasis für Verbraucher und komplexe Anwendungen benötigt. Die Autoren erörtern auch, wie wichtig es ist, bioraffineriebasierte Bausteine, grüne Chemie und Initiativen zur zirkulären Bioökonomie zu verstehen und wie die Kombination funktionaler und intelligenter Fähigkeiten dazu beitragen kann, diese Materialien besser zu machen nachhaltig.
Im Rahmen der Prinzipien der nachhaltigen grünen Chemie (GCP), der Kreislaufwirtschaft (CE) und der Bioökonomie diskutieren die Autoren nachhaltige Kunststoffe, darunter biobasierte, biologisch abbaubare Polymere und Polymere, die beide Eigenschaften vereinen.Entwicklungs- und Integrationsschwierigkeiten und -strategien).
Als Strategien zur Verbesserung der Nachhaltigkeit der Polymerforschung und -entwicklung untersuchen die Autoren die Ökobilanz, die Designnachhaltigkeit und die Bioraffinerie. Sie untersuchen auch den potenziellen Einsatz dieser Polymere bei der Erreichung der SDGs und die Bedeutung der Zusammenführung von Industrie, Wissenschaft und Regierung Gewährleistung der effektiven Umsetzung nachhaltiger Praktiken in der Polymerwissenschaft.
In dieser Studie, die auf einer Reihe von Berichten basiert, stellten die Forscher fest, dass nachhaltige Wissenschaft und nachhaltige Materialien von bestehenden und neuen Technologien wie Digitalisierung und künstlicher Intelligenz sowie von Technologien profitieren, die zur Bewältigung der spezifischen Herausforderungen der Ressourcenverknappung und der Plastikverschmutzung erforscht werden .viele Strategien.
Darüber hinaus haben viele Studien gezeigt, dass Wahrnehmung, Vorhersage, automatische Wissensextraktion und Identifizierung von Daten, interaktive Kommunikation und logisches Denken allesamt Fähigkeiten dieser Art softwarebasierter Technologien sind. Ihre Fähigkeiten, insbesondere bei der Analyse und Extrapolation großer Datensätze, waren ebenfalls vorhanden identifiziert, die zu einem besseren Verständnis des Ausmaßes und der Ursachen der globalen Plastikkatastrophe sowie zur Entwicklung innovativer Strategien zur Bewältigung dieser Katastrophe beitragen werden.
In einer dieser Studien wurde beobachtet, dass eine verbesserte Polyethylenterephthalat (PET)-Hydrolase innerhalb von 10 Stunden mindestens 90 % des PET zu Monomer depolymerisiert.Eine metabibliometrische Analyse der SDGs in der wissenschaftlichen Literatur zeigt, dass Forscher hinsichtlich der internationalen Zusammenarbeit auf dem richtigen Weg sind, da fast 37 % aller Artikel, die sich mit den SDGs befassen, internationale Publikationen sind. Darüber hinaus sind die häufigsten Forschungsfelder in der Der Datensatz umfasst Biowissenschaften und Biomedizin.
Die Studie kam zu dem Schluss, dass hochmoderne Polymere zwei Arten von Funktionen enthalten müssen: solche, die sich direkt aus den Anforderungen der Anwendung ergeben (z. B. selektive Gas- und Flüssigkeitspermeation, Betätigung oder Übertragung elektrischer Ladung) und solche, die Umweltgefahren minimieren. etwa durch eine Verlängerung der Funktionslebensdauer, eine Reduzierung des Materialverbrauchs oder die Ermöglichung einer vorhersehbaren Zersetzung.
Die Autoren veranschaulichen, dass der Einsatz datengesteuerter Technologien zur Lösung globaler Probleme ausreichende und unvoreingenommene Daten aus allen Teilen der Welt erfordert, und betonen damit erneut die Bedeutung der internationalen Zusammenarbeit. Die Autoren argumentieren, dass wissenschaftliche Cluster vielversprechend sind, den Wissensaustausch zu verbessern und zu erleichtern und Infrastruktur sowie die Vermeidung von Doppelforschung und die Beschleunigung der Transformation.
Sie betonten auch, wie wichtig es ist, den Zugang zu wissenschaftlicher Forschung zu verbessern. Diese Arbeit zeigt auch, dass es bei der Prüfung internationaler Kooperationsinitiativen von entscheidender Bedeutung ist, die Regeln einer nachhaltigen Partnerschaft einzuhalten, um sicherzustellen, dass keine Länder oder Ökosysteme beeinträchtigt werden. Die Autoren betonen, dass dies wichtig ist Denken Sie daran, dass wir alle die Verantwortung haben, unseren Planeten für zukünftige Generationen zu schützen.