Ricerca: opportunità e sfide per integrare lo sviluppo di materiali polimerici sostenibili nei concetti (bio)economici circolari internazionali. Credito immagine: Lambert/Shutterstock.com
L’umanità deve affrontare molte sfide formidabili che minacciano la qualità della vita delle generazioni future. La stabilità economica e ambientale a lungo termine è l’obiettivo generale dello sviluppo sostenibile. Nel corso del tempo sono emersi tre pilastri interconnessi dello sviluppo sostenibile: sviluppo economico, sviluppo sociale e sviluppo ambientale. protezione;tuttavia, “sostenibilità” rimane un concetto aperto con molteplici interpretazioni a seconda del contesto.
La produzione e il consumo di polimeri di base sono sempre stati parte integrante dello sviluppo della nostra società moderna. I materiali a base di polimeri continueranno a svolgere un ruolo importante nel raggiungimento degli Obiettivi di sviluppo sostenibile (SDG) delle Nazioni Unite a causa delle loro proprietà sintonizzabili e molteplici funzioni.
Soddisfare la responsabilità estesa del produttore, riciclare e ridurre la plastica monouso utilizzando strategie diverse dal riciclaggio tradizionale (attraverso la fusione e la ri-estrusione) e sviluppare plastiche più “sostenibili”, inclusa la valutazione del loro impatto lungo tutto il ciclo di vita, sono tutte opzioni praticabili per affrontare la crisi della plastica.
In questo studio, gli autori indagano su come la combinazione intenzionale di varie proprietà/funzioni, dalla gestione dei rifiuti alla progettazione dei materiali, possa migliorare la sostenibilità della plastica. Hanno esaminato strumenti per misurare e ridurre l’impatto negativo della plastica sull’ambiente durante tutta la loro vita. ciclo, nonché l’utilità delle risorse rinnovabili in progetti riciclabili e/o biodegradabili.
Viene discusso il potenziale delle strategie biotecnologiche per il riciclo enzimatico della plastica che possono essere utilizzate in una bioeconomia circolare. Inoltre, vengono discussi i potenziali usi della plastica sostenibile, con l'obiettivo di raggiungere gli obiettivi di sviluppo sostenibile attraverso la cooperazione internazionale. Raggiungere la sostenibilità globale , sono necessari materiali a base di polimeri all'avanguardia per i consumatori e applicazioni complesse. Gli autori discutono inoltre dell'importanza di comprendere gli elementi costitutivi basati sulla bioraffineria, la chimica verde, le iniziative di bioeconomia circolare e come la combinazione di capacità funzionali e intelligenti possa aiutare a rendere questi materiali più efficienti. sostenibile.
Nel quadro dei principi della chimica verde sostenibile (GCP), dell’economia circolare (CE) e della bioeconomia, gli autori discutono delle plastiche sostenibili, compresi i polimeri biodegradabili di origine biologica e i polimeri che combinano entrambe le proprietà.difficoltà e strategie di sviluppo e integrazione).
Come strategie per migliorare la sostenibilità della ricerca e dello sviluppo dei polimeri, gli autori esaminano la valutazione del ciclo di vita, la sostenibilità della progettazione e la bioraffineria. Esplorano inoltre il potenziale utilizzo di questi polimeri nel raggiungimento degli Obiettivi di sviluppo sostenibile e l’importanza di riunire industria, mondo accademico e governo per raggiungere gli obiettivi di sviluppo sostenibile. garantire l’effettiva implementazione di pratiche sostenibili nella scienza dei polimeri.
In questo studio, basato su una serie di rapporti, i ricercatori hanno osservato che la scienza sostenibile e i materiali sostenibili beneficiano delle tecnologie esistenti ed emergenti, come la digitalizzazione e l’intelligenza artificiale, nonché di quelle esplorate per affrontare le sfide specifiche dell’esaurimento delle risorse e dell’inquinamento da plastica. .molte strategie.
Inoltre, molti studi hanno dimostrato che la percezione, la previsione, l'estrazione automatica della conoscenza e l'identificazione dei dati, la comunicazione interattiva e il ragionamento logico sono tutte capacità di questi tipi di tecnologie basate su software. Anche le loro capacità, in particolare nell'analisi ed estrapolazione di grandi set di dati, sono state dimostrate. identificati, che contribuiranno a una migliore comprensione della portata e delle cause della catastrofe globale della plastica, nonché allo sviluppo di strategie innovative per affrontarla.
In uno di questi studi, è stato osservato che un'idrolasi di polietilene tereftalato (PET) migliorata depolimerizza almeno il 90% del PET in monomero entro 10 ore.Un’analisi meta-bibliometrica degli SDG nella letteratura scientifica mostra che i ricercatori sono sulla strada giusta in termini di collaborazione internazionale, poiché quasi il 37% di tutti gli articoli che trattano gli SDG sono pubblicazioni internazionali. Inoltre, i campi di ricerca più comuni nella letteratura scientifica i set di dati riguardano le scienze della vita e la biomedicina.
Lo studio ha concluso che i polimeri all’avanguardia devono contenere due tipi di funzioni: quelle direttamente derivate dalle esigenze dell’applicazione (ad esempio, permeazione selettiva di gas e liquidi, attuazione o trasmissione di carica elettrica) e quelle che riducono al minimo i rischi ambientali, ad esempio estendendo la vita funzionale, riducendo l'uso del materiale o consentendo una decomposizione prevedibile.
Gli autori illustrano che l’utilizzo di tecnologie basate sui dati per risolvere problemi globali richiede dati sufficienti e imparziali provenienti da tutti gli angoli del globo, sottolineando nuovamente l’importanza della cooperazione internazionale. Gli autori sostengono che i cluster scientifici promettono di aumentare e facilitare lo scambio di conoscenze e infrastrutture, nonché evitare la duplicazione della ricerca e accelerare la trasformazione.
Hanno inoltre sottolineato l’importanza di migliorare l’accesso alla ricerca scientifica. Questo lavoro mostra anche che quando si considerano le iniziative di cooperazione internazionale, è fondamentale aderire alle regole del partenariato sostenibile per garantire che nessun paese o ecosistema ne venga colpito. Gli autori sottolineano che è importante per ricordare che tutti abbiamo la responsabilità di proteggere il nostro pianeta per le generazioni future.
Orario di pubblicazione: 22 febbraio 2022