Výroba adsorbentů z plastového odpadu pro atmosférický odběr vodní páry

Chemici z materiálového inženýrství Vídeňské univerzity našli způsob, jak dát plastickému odpadu druhý život. Tímto způsobem lze několik různých typů plastů přeměnit na polymerní sítě, které čerpají vodu ze vzduchu. Tyto materiály dokáží absorbovat vodu i v suchých podnebích a lze je znovu uvolnit za použití mírných tepelných zdrojů, jako je sluneční světlo.Nová studie nabízí druhý život plastickému odpadu jako adsorbentu používaného k získávání vody ze vzduchu.

Odpadní plastové obalové materiály lze přeměnit v užitečné produkty

Tímto způsobem lze odpadní plastové obalové materiály, staré CD a dokonce i kostky LEGO přeměnit v materiály, které z ovzduší zachycují významné množství vlhkosti. Některé plasty se skládají z aromatických polymerů, jejichž molekulární struktura obsahuje kruhy tvořené šesti uhlíkovými atomy. Tyto kruhy poskytují vhodné body pro propojení polymerových řetězců mezi sebou a vytvoření porézní sítě s malými vnitřními dutinami. Podle tiskové zprávy přidává následný proces síranové kyselině sulfonové kyselinové skupiny, které čerpají vodu i z poměrně suchého ovzduší. Výzkumníci úspěšně vyrobili tyto hygrofilní molekulární houbičky jako výchozí materiál z různých polystyrenových obalových materiálů, starých CD z polykarbonátu a kostek LEGO z akrylonitril-butadien-styrenu. Stejně podle této zprávy úspěšně zpracovali i vybranou směs odpadního plastu; tento výsledek ukazuje všestrannost metody mezi těmito výchozími materiály. Nálezy publikované v časopise Chem Circularity otevírají cestu k přeměně různých aromatických plastových odpadů v funkční materiály pro zachycování atmosférické vlhkosti. Schopnost zpracovat směs nabízí příležitosti k snížení potřeby separace v kompatibilních odpadářských proudech. Pro přenesení metody do praxe je nutné vyhodnotit proměnlivé výchozí materiály, recyklaci rozpouštědel a reaktantů, výrobní náklady a environmentální dopady; dále prozkoumat integraci s přístoji a dlouhodobou odolnost. Řešení těchto otázek určí, v jaké míře může tento druhý život plastových odpadů přispět k cyklickému řízení materiálů a zásobám vody.

Univerzální polystyrenová houba

Tým zjistil, že houba vyrobená z obecně účelového polystyrénu, z nějž se vyrábějí jednorázové příbory a obaly na CD, dokáže adsorbovat až 60 % své hmotnosti vody při vlhkém vzduchu a až 20 % při suchých, pouštně podobných podmínkách. Voda může být znovu uvolněna a shromažďována za použití mírných tepelných zdrojů, jako je sluneční světlo; většina adsorpce/desorpce proběhne během jedné hodiny. Houby tuto cyklus dobře snášejí, tedy mohou být pro výrobu vody opakovaně využívány. Tým zdůraznil, že poslední studie ukazuje cestu k přeměně různých aromatických odpadních plastů, včetně směsi plastových surovin, na efektivní materiály pro výrobu vody z vzduchu. Práce na posouzení dlouhodobého výkonu hub a celkových zdrojových potřeb pokračují.„Tento přístup ukazujeme na aromatické odpadní plasty získané z obalů, kompaktních disků a dílků LEGO. Hyperpříčné napojení a sulfonace přeměňují tyto vstupní materiály na polymerní sítě zachycující vodu, čímž přináší polymerním materiálům druhý životní cyklus bez rozkladu na monomery,” uvedli výzkumníci ve studii.