Παραγωγή προσροφητικών από πλαστικά απόβλητα για την ατμοσφαιρική συγκέντρωση υδατικών πόρων

Ερευνητές υλικών από το Πανεπιστήμιο της Βιέννης ανακάλυψαν έναν τρόπο να δώσουν δεύτερη ζωή στα πλαστικά αποβλήτα. Μέσω αυτής της μεθόδου, διάφοροι τύποι πλαστικών μπορούν να μετατραπούν σε δομές δικτύων. Τα υλικά αυτά μπορούν να απορροφούν το νερό ακόμα και σε ξηρά κλίματα και να απελευθερώνονται ξανά χρησιμοποιώντας ήπιες πηγές θερμότητας, όπως το φως του .Η νέα μελέτη προσφέρει έναν τρόπο δεύτερης ζωής για τα πλαστικά αποβλήτα, χρησιμοποιώντας τα ως προσροφητικό υλικό για τη συλλογή νερού από τον αέρα.

Τα απόβλητα πλαστικά υλικά συσκευασίας μπορούν να μετατραπούν σε ωφέλιμα προϊόντα

Με τη χρήση αυτής της μεθόδου, τα αποβλή plastik περιτυλίξεων, τα παλιά CD και ακόμα και τα κομμάτια LEGO μπορούν να μετατραπούν σε υλικά που απορροφούν σημαντικές ποσότητες υγρασίας από τον αέρα. Ορισμένα πλαστικά αποτελούνται από αρωματικούς πολυμερείς με δακτυλίους που σχηματίζονται από έξι άτομα άνθρακα στη μοριακή τους δομή. Αυτοί οι δακτυλίους παρέχουν κατάλληλα σημεία για τη σύνδεση των πολυμερικών αλυσίδων μεταξύ τους, δημιουργώντας ένα πορώδες δίκτυο με μικρές εσωτερικές κοιλότητες. Σύμφωνα με την ανακοίνωση, μια επόμενη διαδικασία με θειικό οξύ προσθέτει ομάδες σουλφωνικού οξέου, οι οποίες μπορούν να απορροφούν νερό ακόμα και από σχετικά ξηρό αέρα. Οι ερευνητές κατόρθωσαν να παραγάγουν επιτυχώς αυτά τα υδρόφιλα μοριακά σφουγγάρια χρησιμοποιώντας ως πρώτη ύλη διάφορα πλαστικά περιτυλίξεων πολυστυρενίου, παλιά CD από πολυκαρβόνιο και κομμάτια LEGO από ακρυλονιτρίλιο-βουταδιένο-στυρένιο. Σύμφωνα με την ίδια ανακοίνωση, επεξεργάστηκαν επιτυχώς και ένα μίγμα αποβόλων πλαστικών, ένα αποτέλεσμα που δείχνει την πολυπλοκότητα της μεθόδου μεταξύ αυτών των πρώτων υλών. Τα ευρήματα που δημοσιεύθηκαν στο Chem Circularity ανοίγουν έναν δρόμο για τη μετατροπή διαφόρων αρωματικών αποβόλων πλαστικών σε λειτουργικά υλικά με την ικανότητα να απορροφούν την ατμοσφαιρική υγασία. Η δυνατότητα επεξεργασίας ενός μίγματος προσφέρει περιθώρια για τη μείωση της ανάγκης διαχωρισμού σε ομοιόμορες ροές αποβόλων. Για τη μεταφορά της μεθόδου εκτός του εργαστηρίου απαιείται η αξιολόγηση των μεταβλητών πρώτων υλών, της ανακύκλωσης διαλυτών και αντιδραστηρίων, του κόστους παραγωγής και των περιβαλλοντικών επιδράσεων, καθώς και η διερεύνηση της ενσωμάτωσης σε συσκευές και της μακροχρόνιας αντοχής. Η αντιμετώπιση αυτών των θεμάτων θα καθορίσει το πόσο μπορεί να συνεισφέρει αυτή η δεύτερη ζωή των πλαστικών αποβόλων στη κυκλική διαχείριση υλικών και τον προμήθεια νερού.

Σπογγώδες υλικό γενικής χρήσης κατασκευασμένο από πολυστυρένιο

Η ομάδα ανακάλυψε ότι το σφουγγάρι, κατασκευασμένο από γενικής χρήσης πολυστυρένιο, το οποίο χρησιμοποιείται για την παραγωγή μονοχρηστικών πιρούνιών-κουταλιών και θηκών CD, μπορεί να προσροφήσει υγρασία έως και το 60% περίπου του βάρους του σε υγρό περιβάλλον και έως και το 20% σε ξηρές, ερήμου παρόμοιες συνθήκες. Το νερό μπορεί να απελευθερωθεί ξανά προκειμένου να συλλεχθεί, χρησιμοποιώντας ήπιες πηγές θερμότητας όπως το φως του ήλιου· η πλειονότητα της προσρόφησης/απορόφησης πραγματοποιείται μέσα σε μία ώρα. Τα σφουγγάρια αντέχουν καλά σε αυτόν τον κύκλο, δηλαδή μπορούν να χρησιμοποιηθούν επανειλημμένα για την παραγωγή νερού. Η ομάδα τόνισε ότι η τελευταία μελέτη ανοίγει έναν δρόμο για τη μετατροπή διαφόρων αρωματικών πλαστικών αποβλήτων, συμπεριλαμβανομένων αναμειγμένων πλαστικών πρώτων υλών, σε αποτελεσματικά υλικά για την παραγωγή νερού από τον αέρα. Οι εργασίες για την αξιολόγηση της μακροχρόνιας απόδοσης και της συνολικής ζήτησης πόρων των σφουγγάρων συνεχίζονται.«Δείχνουμε αυτή την προσέγγιση με αρωματικά πλαστικά απόβλητα που προέρχονται από συσκευασίες, компакт-δίσκους και κομμάτια LEGO. Η υπερδιασταυρούμενη σδέωση και η σουλφονωση μετατρέπουν αυτά τα αρχικά υλικά σε πολυμερικά δίκτυα για τη συλλογή νερού· με αυτό τον τρόπο προσδίδεται μια δεύτερη διάρκεια ζωής σε υπάρχοντα πολυμερικά υλικά, χωρίς να απαιείται η αποσύνθεσή τους σε μονομερή», δήλωσαν οι ερευνητές στη μελέτη.