Légvíz-kinyeréshez műanyag hulladékból adszorbens gyártás

A Bécsi Egyetem anyagtudósai utóéletet adtak a műanyag hulladéknak. Ez a módszer több különböző műanyagfajtát olyan hálókba alakít, amelyek a levegőből vizet vonnak ki. Ezen anyagok még száraz éghajlaton is képesek vizet felszívni, és enyhe hőforrások – például a fénye – segítségével aztán újra leadhatók.Az új kutatás egy olyan második felhasználási lehetőséget mutat be, amely a műanyag hulladékokat a levegőből víztömlesztésre használt adszorbensként hasznosítja.

A hulladék műanyag csomagolóanyagok hasznos termékekké alakíthatók

Ezzel a módszerrel a hulladékplasztik csomagolóanyagok, a régi CD-k és még a LEGO alkatrészok is olyan anyagokká alakíthatók, amelyek a levegőből jelentős mennyiségű nedvességet kötnek meg. Egyes műanyagok aromás polimerekből állnak, amelyek molekuláris szerkezetében hat szénatomból álló gyűrűk találhatók. Ez a gyűrűk alkalmas pontokat biztosítanak a polimerláncok egymáshoz kötéséhez, így egy kis belső üregekkel rendelkező, porózus hálót hoznak létre. A közlemény szerint egy következő lépésben végzett kénsavas kezelés szulfonsavas csoportokat ad hozzá, amelyek még viszonylag száraz levegőből is képesek vizet vonni. A kutatók sikerrel állítottak elő ilyen vízképes molekuláris szivacsot különböző polistirol csomagolóanyagokból, régi, polikarbonátból készült CD-kből és akrilnitril-butadien-stirenből (ABS) készült LEGO alkatrészokból. Ugyanaz a közlemény szerint egy hulladékplasztik-keveréket is sikerrel feldolgoztak, ami a módszer sokoldalúságát mutatja ezek között a kiindulási anyagok között. A Chem Circularity című folyóiratban publikált eredmények egy utat mutatnak arra, hogy különböző aromás plasztikhulladékokat funkcionális anyagokká alakítsanak a légközi nedvesség megkötésére. A keverékek feldolgozásának lehetősége lehetőséget kínál a megosztott hulladékarisfolyamokban a szétválasztással kapcsolatos igények csökkentésére. A módszer laboratóriumon kívüli meghonosításához értékelni kell a változó kiindulási anyagokat, a oldószer- és reagens-visszanyerést, a gyártási költségeket és a környezeti hatásokat; valamint vizsgálni kell a berendezésekkel való integrációt és a hosszú távú tartósságot. Ezeknek a kérdéseknek a megválaszolása határozza meg, hogy ez a második élet a plasztikhulladékokat mennyire járul hozzá a körkörös anyagkezeléshez és a vízellátáshoz.

Általános célú polistirenből készült szivacs

Az csapat megmutatta, hogy a szivacsok az általános célú polistirenből készülnek, amelyből egyébként egyoldalas evőeszközöket és CD-háborítókészülnek. A szivacsok a saját súlyuknak majdnem 60%-ig vizet tudnak adszorbeálni a nedves levegőből, míg a száraz, sivatagszerű körülmények között csak a 20%-át. A vizet meg lehet szabadítani enyhe hőforrások használatával, mint a napfény; a sorban lévő deszorpció és sorban lévő deszorpció egy órán belül történik. A szivacsok jól bírják ezt a ciklust, vagyis a vizet újra és újra lehet használni. Az csapat hangsúlyozta, hogy az új kutatás egy utat mutatott arra, hogyan lehet a különféle aromás hulladékplasztikokat – beleértve a vegyes plasztikhulladékot is – hatékony anyagokká alakítani a levegőből történő víztermeléshez. A szivacsok hosszú távú teljesítményének és az összes forráskövetelményének értékelése folyamatban van.„Ezt a megközelítést aromás hulladékplasztikkal mutatjuk be, amelyet csomagolásból, kompakt diszkökből és LEGO alkatrészökből nyerünk. A hiperkeresztkötés és a szulfonálás ezeket az induló anyagokat polimer hálókba alakítja, amelyek a vizet meg tudják fogni; ezzel meglévő polimer anyagoknak adnak egy második élettartást, anélkül, hogy először monomerekre bontanák őket,” mondta a kutatók a tanulmányban.