إنتاج مُمتصات من النفايات البلاستيكية لالتقاط المياه الجوية

من جامعة فيينا، وجد علماء كيمياء المواد طريقة لإعادة تدوير نفايات البلاستيك من خلال منحها حياة ثانية. بهذه الطريقة، يمكن تحويل عدة أنواع مختلفة من البلاستيك إلى شبكات بوليمرية تمتص الماء من الهواء. هذه المواد قادرة على امتصاص الماء حتى في المناخات الجافة، ويمكن إطلاقه مجدداً باستخدام مصادر حرارة معتدلة مثل أشعة الشمس.تقدم الدراسة الجديدة طريقة لمنح حياة ثانية للبلاستيك كنفايات من خلال استخدامه كمادة مازة لجمع الماء من الهواء.

يمكن إعادة تدوير مواد تغليف البلاستيك المستخدمة إلى منتجات مفيدة

با استخدام هذه الطريقة، يمكن تحويل مواد تغليف البلاستيك المُهدرة والأقراص المدمجة القديمة وحتى قطع الليغو إلى مواد التقطط كميات كبيرة من الرطوبة من الهواء. تتكون بعض أنواع البلاستيك من بوليمرات أروماتية تحتوي في بنيتها الجزيئية على حلقات مكونة من ستة ذرات كربون. توفر هذه الحلقات نقاط اتصال مناسبة لربط سلاسل البوليمر ببعضها البعض، مما يشكل شبكة مسامية تحتوي على فراغات داخلية صغيرة. ووفقًا للبيان، تضيف عملية لاحقة بأسيد الكبريتيك مجموعات حمضية كبريتية (سلفونيك) تمتص الماء حتى من الهواء الجاف نسبيًا. وقد نجح الباحثون في إنتاج هذه الإسفنج الجزيئي المحب للماء باستخدام مجموعة متنوعة من مواد تغليف البوليسيرين، والأقراص المدمجة القديمة المصنوعة من عديد الكربونات، وقطع الليغو المصنوعة من بوليمر الأكريلونتريل-بوتادين-ستيرين كمواد أولية. ووفقًا لنفس البيان، فقد نجحوا أيضًا في معالجة مزيج من البلاستيك المُهدر؛ مما يوضح تنوع الطريقة بين هذه المواد الأولية. وتكشف النتائج المنشورة في مجلة Chem Circularity عن طريقة لتحويل نفايات البلاستيك الأروماتي المتنوعة إلى مواد وظيفية قادرة على التقاط الرطوبة الجوية. وإن إمكانية معالجة مزيج ما تتيح فرصًا لتقليل متطلبات الفصل في تدفقات النفايات المتوافقة. ولنقل هذه الطريقة إلى خارج المختبر، يلزم تقييم المواد الأولية المتغيرة، واستعادة المذيبات والمواد المتفاعلة، وتكاليف الإنتاج، والآثار البيئية؛ بالإضافة إلى استكشاف التكامل مع الأجهزة والمتانة طويلة الأمد. وسيحدد معالجة هذه القضايا مدى مساهمة هذه الحياة الثانية للبلاستيك المُهدر في إدارة المواد الدائرية وتوفير إمدادات الماء.

إسفنج مصنوع من بوليستيرين متعدد الأغراض

اكتشف الفريق أن الإسفنج المصنوع من البوليستيرين متعدد الأغراض، والذي يُستخدم في صنع الشوك والأكواب ذات الاستخدام الواحد وأغلفة أقراص CD، يمكنه امتصاص ما يعادل حوالي 60% من وزنه من الماء في الظروف الرطبة، وحوالي 20% من وزنه في الظروف الجافة والمتشابهة للصحراء. ويمكن إطلاق الماء مجدداً لجمعه باستخدام مصادر حرارة معتدلة مثل أشعة الشمس؛ حيث تحدث معظم عمليات الامتزاز/إطلاق الامتزاز خلال ساعة واحدة. ويتحمل الإسفنج هذه الدورة جيداً؛ أي يمكن إعادة استخدامه مراراً وتكراراً لإنتاج الماء. وشدد الفريق على أن الدراسة الأخيرة كشفت عن طريقة لتحويل أنواع مختلفة من البلاستيك العالق العطري، بما في ذلك المواد الخام البلاستيكية المختلطة، إلى مواد فعالة لإنتاج الماء من الهواء. وما زالت الدراسات جارية لتقييم الأداء طويل الأمد للإسفنجات ومتطلبات الموارد الإجمالية.«نحن نعرض هذا النهج باستخدام بلاستيك عالق عطري مستخرج من التغليف والأقراص المضغوطة وقطع LEGO. إن التشابك الشبكي المفرط وال磺نة يحوّلان هذين المادة الأولية إلى شبكات بوليمرية لالتقاط الماء؛ مما يمنح البوليمرات الموجودة عمر استخدام ثانٍ دون الحاجة إلى تفكيكها أولاً إلى مونومرات،» كما قال الباحثون في الدراسة.