Ilmatieteen mukaisen ilman kostuuden keräys: muovijätteistä adsorbentin valmistus

Wienin yliopiston materiaalikemiste ovat löytäneet tavan antaa muovijätteelle toinen elämä. Tällä menetelmällä useita eri muovityyppejä voidaan muuttaa polymeriverkoiksi, jotka imevät vedestä ilmasta. Näitä materiaaleja voidaan käyttää imeyttämään vettä jopa kuivissa ilmastoissa ja vapauttaa ne takaisin käyttämällä kohtalaisia lämmönlähteitä, kuten auringonvaloa.Uusi tutkimus tarjoaa toisen elämän muovijätteelle adsorbenttinä, jota käytetään veden keräämiseen ilmasta.

Jättemuoviset pakkausmateriaalit voidaan muuttaa hyödyllisiksi tuotteiksi

Tällä menetelmällä jätteiset muovipakkaukset, vanhat CD-levyt ja jopa LEGO-osat voidaan muuttaa materiaaleiksi, jotka keräävät ilmasta huomattavan määrän kosteutta. Ossat muovit muodostuvat aromaattisista polymereistä, joissa on molekyylirakenteessaan kuusi hiiliatomista muodostuvat renkaat. Nämä renkaat tarjoavat sopivia pisteitä, joiden avulla polymeriketjut voidaan yhdistää toisiinsa ja muodostaa huokoinen verkosto, jossa on pieniä sisäisiä onteloita. Painotieteen mukaan seuraava rikkihoidokäsittely lisää sulfonihapporyhmiä, jotka imevät vettä jopa suhteellisen kuivasta ilmasta. Tutkijat ovat onnistuneesti valmistaneet nämä veteen rakastuvat molekyylisienet käyttäen lähtömateriaalina erilaisia polystyreenipakkauksia, vanhoja polikarbonaattista valmistettuja CD-levyjä ja akrilonitrili-butaali-styrenistä valmistettuja LEGO-osia. Saman lähteen mukaan he ovat onnistuneesti käsitelleet myös valmiin jätteisen muovin seoksen; tämä tulos osoittaa menetelmän monipuolisuutta näiden lähtömateriaalien välillä. Chem Circularity -julkaisussa julkaistut tulokset avaavat tien muuttaa erilaisia aromaattisia muovijätteitä toimiviksi materiaaleiksi, jotka keräävät ilmasta kosteutta. Mahdollisuus käsitellä seoksia tarjoaa mahdollisuuksia vähentää erottelutarvetta yhteensopivissa jatevirroissa. Jotta menetelmää voidaan viedä laboratorion ulkopuolelle, on arvioitava vaihtelevien lähtömateriaalien, liuottimen ja reaktiivisten aineiden kierrätyksen, tuotantokulujen ja ympäristövaikutusten lisäksi laitteen integroinnin ja pitkän aikavälin kestävyyden. Näiden asioiden ratkaiseminen määrää, missä määrin tämä toinen elämä muovijätteille voi edistää kiertotalouteen perustuvaa materiaalinhallintaa ja vesihuoltoa.

Yleiskäyttöisestä polystreenistä valmistettu sieni

Tiimi osoitti, että sieni, joka on valmistettu yleiskäyttöisestä polystreenistä, josta tehdään yksinkäyttöiset haarukat ja lusikat sekä CD-koteloita, pystyy adsorboimaan kosteassa ilmassa vettä lähes 60 prosenttia omasta painostaan ja kuivissa, aavikkomaisissa oloissa noin 20 prosenttia omasta painostaan. Vesi voidaan vapauttaa uudelleen kerättäväksi käyttämällä lieviä lämpölähteitä, kuten auringonvaloa; adsorptio ja desorptio tapahtuvat pääosin tunnin sisällä. Sienet kestävät tätä kiertoprosessia hyvin, eli niitä voidaan käyttää veden tuottamiseen toistuvasti. Tiimi korosti, että viimeisin tutkimus osoittaa tavan muuttaa erilaisia aromaattisia jättesilasteita, mukaan lukien sekoitetut muoviraakaaineet, tehokkaiksi materiaaleiksi veden tuottamiseen havasta. Sienten pitkäaikaisen suorituskyvyn ja kokonaisvaltaisten resurssitarpeiden arviointia koskevat tutkimukset jatkuvat.”Näytämme tämän lähestymistavan käyttämällä aromaattisia jättesilasteita paketoinneista, kompaktidiskeistä ja LEGO-osista. Yliristyslinkitys ja sulfonaatio muuttavat nämä lähtömateriaalit polymeriverstoiksi, jotka keräävät vettä, ja näin ollen nykyisille polymerimateriaaleille annetaan toinen käyttöikä ilman, että ne pilkotaan ensin monomeereiksi,” tutkijat sanoivat tutkimuksessa.