Tillverkning av adsorbent från plastavfall för atmosfärisk vatteninsamling

Materialkemister från Wiens universitet har hittat ett sätt att ge plastavfall ett andra liv. Med denna metod kan flera olika plasttyper omvandlas till polymera nätverk som drar till sig vatten ur luften. Dessa material kan suga till sig vatten även i torra klimat och kan frigöras igen med hjälp av milda värmekällor som solens ljus.Den nya studien erbjuder ett sätt att ge plastavfall ett andra liv som adsorbent för att samla in vatten ur luften.

Avfallande plastförpackningsmaterial kan omvandlas till användbara produkter

Metoden gör kan plastförpackningar, gamla cd-skivor och till och med legobitar omvandlas till material som fångar upp betydande mängder fukt ur luften. Vissa plaster består av aromatiska polymerer som har ringar som bildas av sex kolatomer i deras molekylära struktur. Dessa ringar ger lämpliga punkter för att binda polymerkedjorna samman och därmed skapa ett poröst nätverk med små inre hålrum. Enligt pressmeddelandet tillför en påföljande svavelsybehandling sulfonsyregrupper som drar till sig vutt även ur relativt torr luft. Forskarna lyckades framgångsrikt tillverka dessa vattenälskande molekylära svampar genom att använda olika polystyrenförpackningar, gamla cd-skivor gjorda av polycarbonat samt legobitar gjorda av akrylnitril-butadien-styren som utgångsmaterial. Enligt samma pressmeddelande lyckades de också behandla en blandning av avfallsplast, vilket visar på metodens mångsidighet bland dessa utgångsmaterial. Forskningsresultaten, publicerade i Chem Circularity, visar på en väg att omvandla olika aromatiska plastavfall till funktionella material som kan fånga upp fukt ur luften. Möjligheten att behandla en blandning erbjuder möjligheter att minska behovet av sortering i kompatibla avfallsflöden. För att flytta metoden ut ur laboratoriet krävs utvärdering av varierande utgångsmaterial, återvinning av lömningsmedel och reaktiver, produktionskostnader samt miljöpåverkan; dessutom bör integration med utrustning och långsiktig hållbarhet undersökas. Hur väl dessa frågor hanteras kommer att avgöra i vilken utsträckning detta andra liv för plastavfall kan bidra till cirkulärt materialförvaltning och vattentillförsel.

Allmänt användt polystyren som används för svampar

Ekipet har ut att svampen, tillverkad av allmännpolystyren som används till engångsbestick och CD-fodral, kan adsorbera vatten upp till cirka 60 procent av sin egen vikt under fuktiga förhållanden och upp till 20 procent under torra, ökenliknande förhållanden. Vattnet kan frigöras igen för att samlas in med hjälp av milda värmekällor som solens ljus; den största delen av adsorptions/desorptionscykeln sker inom en timme. Svamparna tål denna cykel väl, vilket innebär att de kan användas upprepade gånger för vattenproduktion. Ekipet betonade att den senaste studien visar en väg att omvandla olika aromatiska plastavfall, inklusive blandade plastråvaror, till effektiva material för vattenproduktion från luft. Forskning pågår för att utvärdera svamparnas långsiktiga prestanda och totala resursbehov.”Vi demonstrerar denna approach med aromatiskt plastavfall från förpackningar, kompaktdiskar och LEGO-delar. Hypernätbildning och sulfonering omvandlar dessa startmaterial till polymernät som fångar vatten; därmed ges befintliga polymermaterial en andra livstid utan att först splittras ned till monomerer,” sade forskarna i studien.