Виробництво адсорбентів з пластикових відходів для атмосферного збору води

Вчені-матеріалознавці Віденського університету знайшли спосіб надати пластиковому сміттями друге життя. За допомогою цього методу кілька різних типів пластику можна перетворити на полімерні сітки, які вбирають воду з повітря. Ці матеріали здатні поглинати воду навіть у сухих кліматичних умовах, а також вивільняти її за допомогою помірних джерел тепла, таких як сонячне світло.Нове дослідження пропонує шлях до другого життя пластикового сміття, використовуючи його в якості адсорбента для збору води з повітря.

Сировину з відходів пластикової упаковки можна переробити на корисні продукти

Цей метод дозволяє перетворювати відходи пластикової упаковки, старі CD-диски та навіть деталі LEGO на матеріали, здатні поглинати значну кількість вологи з повітря. Деякі пластики складаються з ароматичних полімерів, молекулярна структура яких містить кільця з шести атомів вуглецю. Ці кільця забезпечують відповідні точки для зв’язування полімерних ланцю між собою, формуючи пористу сітку з невеликими внутрішніми порожнинами. За даними прес-служби, наступний процес обробки сульфатною кислотою додає сульфонові кислотні групи, здатні прягати воду навіть із досить сухого повітря. Дослідники успішно виробили ці гідрофільні молекулярні губки, використовуючи в якості сировини різноманітні полістиролові упаковкові матеріали, старі CD-диски з полікарбонату та деталі LEGO з акрилонітрил-бутадіен-стиролу. За тими самими даними, вони також успішно обробили суміш відходів пластику, що демонструє високу універсальність цього методу між різними сировинними матеріалами. Результати, опубліковані в Chem Circularity, відкривають шлях до перетворення різноманітних ароматичних пластикових відходів на функціональні матеріали для захоплення атмосферної вологи. Можливість обробки сумішей відкриває перспекиви для зменшення потреби в сортуванні у сумісних потоках відходів. Для виходу з лабораторних умов необхідно оцінити змінні сировинні матеріали, рециклинг розчинника та реагентів, виробничі витрати та екологічний вплив, а також дослідити інтеграцію з обладнанням та довговічність. Те, наскільки цей друге життя пластику зможе сприяти циклічному управлінню матеріалами та водопостачанню, визначить, наскільки ефективно буде вирішено ці питання.

Загального призначення полістирол, виготовлений з губки

Команда продемонструвала, що спонж, виготовлений із загального призначення полістиролу, з якого виробляють одноразові виделки-ложки та чохли для CD, здатний адсорбувати кількість води, що дорівнює майже 60% власної ваги за вологих умов, та 20% за сухих, схожих на пустельні умов. Воду можна вивільнювати для збору за допомогою м’яких джерел тепла, таких як сонячне світло; більшість процесів адсорбції/десорбції відбувається протягом години. Спонжі добре витримують цей цикл, тобто їх можна використовувати повторно для виробництва води. Команда наголосила, що останнє дослідження пропонує шлях до перетворення різних ароматичних пластикових відходів, включаючи змішані пластикові сировини, на ефективні матеріали для отримання води з повітря. Дослідження щодо оцінки довгострокової продуктивності спонжів та загальних потреб у ресурсах тривають.«Ми демонструємо цей підхід за допомогою ароматичних пластикових відходів, отриманих із упаковки, компактних дисків та деталей LEGO. Гіперзшивання та сульфування перетворюють ці вихідні матеріали на полімерні сітки для захоплення води, тим самим даючи існуючим полімерним матеріалам друге життя без розкладання на мономері», — зазначили дослідники у своїй роботі.