הכלכלה החדשה פיתוח חומר סביבתי

מחקר: הזדמנויות ואתגרים לשילוב פיתוח חומרים פולימריים ברי קיימא במושגים מעגליים (ביו) כלכליים בינלאומיים. קרדיט תמונה: Lambert/Shutterstock.com
האנושות עומדת בפני אתגרים אדירים רבים המאיימים על איכות החיים של הדורות הבאים. יציבות כלכלית וסביבתית ארוכת טווח היא המטרה הכוללת של פיתוח בר קיימא. עם הזמן, צצו שלושה עמודים הקשורים זה בזה של פיתוח בר קיימא, כלומר פיתוח כלכלי, פיתוח חברתי וסביבתי הֲגָנָה;עם זאת, "קיימות" נשאר מושג פתוח עם פרשנויות מרובות בהתאם להקשר.
ייצור וצריכה של פולימרים סחורות תמיד היו חלק בלתי נפרד מפיתוח החברה המודרנית שלנו. חומרים מבוססי פולימרים ימשיכו למלא תפקיד חשוב בהשגת יעדי הפיתוח בר-קיימא של האו"ם (SDGs) בגלל תכונותיהם הניתנות לכוונון וריבוי פונקציות.
מימוש אחריות יצרן מורחבת, מיחזור וצמצום פלסטיק חד פעמי תוך שימוש באסטרטגיות שאינן מיחזור מסורתי (באמצעות התכה ושחול מחדש), ופיתוח פלסטיק "בר קיימא" יותר, כולל הערכת השפעתם על פני מחזור החיים, הכל מהווה אופציה מעשית כדי לטפל במשבר הפלסטי.
במחקר זה, המחברים חוקרים כיצד השילוב המכוון של תכונות/פונקציות שונות, מניהול פסולת ועד עיצוב חומרים, יכול לשפר את קיימות הפלסטיק. הם בחנו כלים למדידה והפחתת ההשפעה השלילית של פלסטיק על הסביבה לאורך כל חייהם מחזוריות, כמו גם התועלת של משאבים מתחדשים בעיצובים ניתנים למחזור ו/או מתכלים.
נדון הפוטנציאל של אסטרטגיות ביוטכנולוגיה למיחזור אנזימטי של פלסטיק שניתן להשתמש בו בביוכלכלה מעגלית. בנוסף, נדונים שימושים פוטנציאליים של פלסטיק בר קיימא, במטרה להשיג את יעדי הפיתוח בר קיימא באמצעות שיתוף פעולה בינלאומי. להשגת קיימות גלובלית , נדרשים חומרים מתקדמים מבוססי פולימרים לצרכנים ויישומים מורכבים. המחברים גם דנים בחשיבות ההבנה של אבני בניין מבוססי זיקוק, כימיה ירוקה, יוזמות ביו-כלכלה מעגלית, וכיצד שילוב של יכולות פונקציונליות וחכמות יכול לעזור להפוך חומרים אלה ליותר יציב.
במסגרת עקרונות כימיה ירוקה בת-קיימא (GCP), כלכלה מעגלית (CE) וביו-כלכלה, הכותבים דנים בפלסטיק בר קיימא, כולל פולימרים מבוססי ביו, מתכלים, ופולימרים המשלבים את שתי התכונות.קשיים ואסטרטגיות התפתחות ואינטגרציה).
כאסטרטגיות לשיפור הקיימות של מחקר ופיתוח פולימרים, המחברים בוחנים הערכת מחזור חיים, קיימות עיצוב ובי-זיקוק. הם גם בוחנים את השימוש הפוטנציאלי של פולימרים אלה בהשגת יעדי ה-SDG ואת החשיבות של חיבור בין התעשייה, האקדמיה והממשלה. להבטיח את היישום האפקטיבי של שיטות קיימא במדעי הפולימרים.
במחקר זה, בהתבסס על מספר דוחות, החוקרים הבחינו כי מדע בר קיימא וחומרים ברי קיימא נהנים מטכנולוגיות קיימות ומתפתחות, כגון דיגיטציה ובינה מלאכותית, כמו גם אלו שנחקרו כדי להתמודד עם האתגרים הספציפיים של דלדול משאבים וזיהום פלסטיק. .אסטרטגיות רבות.
יתר על כן, מחקרים רבים הראו שתפיסה, חיזוי, מיצוי ידע וזיהוי אוטומטי של נתונים, תקשורת אינטראקטיבית וחשיבה לוגית הם כל היכולות של סוגים אלה של טכנולוגיות מבוססות תוכנה. היכולות שלהם, במיוחד בניתוח והפקת מערכי נתונים גדולים, היו גם זוהה, מה שיתרום להבנה טובה יותר של היקף וגורמים לאסון הפלסטי העולמי, כמו גם לפיתוח אסטרטגיות חדשניות להתמודדות עימה.
באחד מהמחקרים הללו, נצפה כיידולאז משופר של פוליאתילן טרפתלט (PET) דהפולימריזציה של לפחות 90% מ-PET למונומר תוך 10 שעות.ניתוח מטה-ביבליומטרי של ה-SDGs בספרות המדעית מראה כי החוקרים נמצאים במסלול הנכון מבחינת שיתוף פעולה בינלאומי, שכן כמעט 37% מכל המאמרים העוסקים ב-SDGs הם פרסומים בינלאומיים. יתר על כן, תחומי המחקר הנפוצים ביותר בתחום הנתונים הם מדעי החיים וביו-רפואה.
המחקר הגיע למסקנה שפולימרים מובילים חייבים להכיל שני סוגים של פונקציות: אלה הנגזרות ישירות מצרכי היישום (לדוגמה, חדירת גז ונוזל סלקטיבית, הפעלה או מטען חשמלי) ואלה הממזערות את הסכנות הסביבתיות, כגון על ידי הארכת חיים תפקודיים, הפחתת השימוש בחומרים או מתן פירוק צפוי.
המחברים ממחישים ששימוש בטכנולוגיות מונעות נתונים כדי לפתור בעיות גלובליות דורש מספיק נתונים וחסרי פניות מכל קצוות תבל, המדגישים מחדש את החשיבות של שיתוף פעולה בינלאומי. המחברים טוענים שלאשכולות מדעיים יש הבטחה להגדיל ולהקל את חילופי הידע ותשתיות, כמו גם למנוע כפילות של מחקר ולהאיץ את השינוי.
הם גם הדגישו את החשיבות של שיפור הגישה למחקר מדעי. עבודה זו גם מראה שכאשר בוחנים יוזמות לשיתוף פעולה בינלאומי, חיוני לדבוק בכללים של שותפות בת קיימא כדי להבטיח שאף מדינות או מערכות אקולוגיות לא יושפעו. המחברים מדגישים שזה חשוב לזכור שלכולנו יש אחריות להגן על כדור הארץ שלנו עבור הדורות הבאים.