Produkcja adsorbentów z odpadów plastikowych do pozyskiwania wody atmosferycznej

Naukowcy z Uniwersytetu Wiedeńskiego, zajmujący się chemią materiałów, znaleźli sposób na drugie życie odpadów plastikowych. Dzięki tej metodzie kilka różnych rodzajów plastiku można przekształcić w siatki polimerowe , które potrafią pobierać wodę z powietrza. Te materiały potrafią chłonąć wodę nawet w suchym klimacie, a następnie uwalniać ją przy użyciu łagodnych źródeł ciepła, takich jak .Nowe badanie oferuje drugi sposób wykorzystania odpadów plastikowych jako adsorbentu stosowanego do pozyskiwania wody z powietrza.

Zużyte tworzywa sztuczne stosowane do opakowań można przekształcić w przydatne produkty

Tą metodą można przekształcać odpadowe materiały opakowaniowe z plastiku, stare płyty CD, a nawet elementy LEGO w materiały potrafiące pochłaniać znaczące ilości wilgoci z powietrza. Niektóre plastyki składają się z polimerów aromatycznych, których struktura molekularna zawiera pierścienie złożone z sześciu atomów węgla. Ten pierścienie zapewniają odpowiednie punkty do łączenia łańcuchów polimerowych, tworząc porowatą sieć z małymi wewnętrznymi pustkami. Zgodnie z komunikatem, kolejny etap obróbki kwasem siarkowym dodaje grupy kwasu sulfonowego, które potrafią wyciągać wodę nawet z względnie suchego powietrza. Badacze z powodzeniem wytworzyli te hydrofilowe molekularne gąbki, wykorzystując różne materiały opakowaniowe z polistyrenu, stare płyty CD wykonane z polikarbonatu oraz elementy LEGO z polistyrenu akrylonitrylowo-butanowo-styrenowego (ABS). Zgodnie z tym samym komunikatem, z powodzeniem przetworzyli również wyselekcjonowaną mieszankę odpadowego plastiku; ten wynik pokazuje wszechstronność metody wśród tych materiałów wyjściowych. Wyniki opublikowane w czasopisie Chem Circularity wskazują na sposób przekształcania różnych odpadów z plastiku aromatycznego w funkcjonalne materiały zdolne do pochłaniania wilgoci atmosferycznej. Możliwość przetworzenia mieszanki oferuje szansę na zmniejszenie wymagań dotyczących separacji w zgodnych strumieniach odpadów. Do przeniesienia metody poza laboratorium należy ocenić zmienne materiały wyjściowe, recykling rozpuszczalnika i odczynników, koszty produkcji oraz wpływ na środowisko; należy również zbadać integrację z urządzeniami i długotrwałą trwałość. Rozwiązanie tych kwestii zdecyduje o tym, w jakim stopniu to drugie życie dla odpadów plastkowych może przyczynić się do cyklicznego zarządzania materiałami i zaopatrzenia w wodę.

Gąbka wykonana z polistyrenu ogólnego przeznaczenia

Ekip wykazał, że gąbka wykonana z polistyrenu ogólnego przeznaczenia, z którego produkuje się jednorazowe sztućce i etui na płyty CD, potrafi adsorbować wodę sięgającą nearly 60% własnego ciężaru przy wilgotnej atmosferze, a w suchych, pustynnych warunkach – nearly 20%. Wodę można uwalniać ponownie, wykorzystując łagodne źródła ciepła, takie jak światło słoneczne; większość procesu adsorpcji/desorpcji zachodzi w ciągu godziny. Gąbki dobrze znoszą ten cykl, co oznacza, że można je wykorzystywać wielokrotnie do produkcji wody. Ekip podkreślił, że ostatnie badania wskazują na sposób przekształcania różnych odpadów plastikowych o charakterze aromatycznym, w tym zmieszanych surowców plastikowych, w skuteczne materiały służące do pozyskiwania wody z powietrza. Badania nad długoterminowym działaniem gąbek oraz całkowitymi potrzebami zasobowymi trwają.„Prezentujemy to podejście na przykładzie aromatycznych odpadów plastikowych pozyskanych z opakowań, płyt CD oraz elementów LEGO. Hiperprzesieciowanie i sulfonacja zamieniają te materiały wyjściowe w sieci polimerowe służące do przechwytywania wody, dając tym samym istniejącym materiałom polimerowym drugie życie bez konieczności rozkładu na monomery,” powiedzieli badacze w artykule.