Producción de adsorbentes a partir de residuos plásticos para la captación de agua atmosférica

Los químicos de materiales de la Universidad de Viena han encontrado una forma de dar una segunda vida a los plásticos residuales. Con este método, se pueden transformar varios tipos de plástico en redes de que absorben el agua del aire. Estos materiales pueden absorber el agua incluso en climas secos y liberarla de nuevo utilizando fuentes de calor moderadas como la luz solar.El nuevo estudio ofrece una segunda vida a los plásticos residuales como adsorbente utilizado para recoger agua del aire.

Los materiales de embalaje de plástico pueden transformarse en productos útiles

Mediante este método, los plásticos de embalaje, los CD antiguos e incluso las piezas de LEGO pueden transformarse en materiales que captan cantidades significativas de humedad del aire. Algunos plásticos están compuestos por polímeros aromáticos que contienen anillos formados por seis átomos de carbono en su estructura molecular. Estos anillos ofrecen los puntos adecuados para unir las cadenas de polímeros y formar una red porosa con pequeñas cavidades internas. Según el comunicado de prensa, un tratamiento posterior con ácido sulfúrico añade grupos de ácido sulfónico que atraen el agua incluso del aire relativamente seco. Los investigadores lograron fabricar con éxito estos esponjas moleculares hidrofílicas utilizando diversos materiales de embalaje de poliestireno, CD antiguos fabricados en policarbonato y piezas de LEGO elaboradas en acrilonitril-butadieno-stireno como materia prima. Según la misma comunicación, también procesaron con éxito una mezcla de plásticos de residuo; este resultado demuestra la versatilidad del método entre estos materiales de partida. Los resultados publicados en Chem Circularity muestran una vía para transformar diversos residuos de plásticos aromáticos en materiales funcionales capaces de captar la humedad atmosférica. La posibilidad de procesar una mezcla ofrece oportunidades para reducir la necesidad de separación en flujos de residuo compatibles. Para sacar el método fuera del laboratorio, es necesario evaluar las materias primas variables, la recuperación de disolventes y reactivos, los costos de producción y los impactos ambientales; además de estudiar la integración con dispositivos y la durabilidad a largo plazo. La resolución de estos aspectos determinará en qué medida esta segunda vida para los plásticos de residuo puede contribuir al gestión de materiales circular y al suministro de agua.

Esponja fabricada a partir de poliestireno de uso general

El equipo descubrió que la esponja, fabricada a partir de poliestireno de uso general utilizado para producir cubiertos desechables y fundas para CD, puede adsorber agua equivalente a casi el 60 % de su propio peso en condiciones de humedad, y hasta el 20 % en condiciones secas y similares a las del desierto. El agua puede liberarse de nuevo para su recolección utilizando fuentes de calor suaves como la luz solar; la mayor parte del proceso de adsorción/desorción se completa en menos de una hora. Las esponjas soportan bien este ciclo, es decir, pueden utilizarse repetidamente para producir agua. El equipo destacó que el estudio reciente muestra una forma de transformar diversos plásticos aromáticos de desecho —incluidos los materiales crudos de plástico mezclado— en materiales eficaces para la producción de agua a partir de la humedad del aire. Los estudios sobre el rendimiento a largo plazo de las esponjas y sus necesidades totales de recursos continúan.”Demostramos este enfoque con plásticos aromáticos de desecho procedentes de embalajes, discos compactos y piezas de LEGO. La hipercruzación y la sulfonación transforman estos materiales de partida en redes poliméricas capaces de captar agua; de este modo, se concede una segunda vida a los materiales poliméricos existentes sin tener que descomponerlos primero en monómeros,” afirmaron los investigadores en el estudio.