Otpadna plastika transformisana u sunđere koji skupljaju vodu čak iz suvog vazduha

Istraživači su pretvorili odbačenu plastiku u višekratno upotrebljive materijale za skupljanje vode koji apsorbuju vlagu čak i u suvim uslovima i oslobađaju je uz blago zagrevanje, potencijalno koristeći Sunčevu svetlost.

Odbačeni plastični materijali za pakovanje, stari kompakt-diskovi i čak LEGO kocke mogu se transformisati u materijale koji skupljaju značajne količine vlage iz vazduha. Hemičari sa Univerziteta u Beču pretvorili su nekoliko tipova plastičnog otpada u polimerske mreže koje privlače vodu čak i u suvim klimatima i ponovo je oslobađaju pri umerenom zagrevanju, npr. pomoću Sunčeve svetlosti.

Preporučujemo

Studija predstavlja način da se plastičnom otpadu omogući drugi život u obliku adsorbenta za skupljanje atmosferske vode. Plastični otpad i nestašica vode su veliki ekološki izazovi. Skupljanje atmosferske vode preuzima vodenu paru direktno iz vazduha radi kontrolisanog ponovnog oslobađanja i skupljanja, što obećava decentralizovan ili dopunski izvor vode.

Prikladan adsorbent za skupljanje vode mora privlačiti vlagu, biti sposoban da drži velike količine vlage i da izdrži ponovljene cikluse hvatanja i oslobađanja.

Bečki tim je ispitao da li odbačena plastika može poslužiti kao polazni materijal za ove molekularne sunđere. Neka plastika se sastoji od aromatičnih polimera, čije molekularne strukture sadrže prstenove od šest molekula ugljenika. Ovi prstenovi funkcionišu kao pogodna mesta za povezivanje polimerskih lanaca, formirajući poroznu mrežu sa sitnim unutrašnjim prostorima. Naknadni tretman sumpornom kiselinom dodaje grupe sulfonske kiseline koje privlače vodu čak iz relativno suvog vazduha.

Istraživači su uspešno proizveli takve „vodoljubive“ molekularne sunđere od različitih polistirenskih materijala za pakovanje, starih CD-ova napravljenih od polikarbonata i LEGO kocki napravljenih od akrilonitril butadien stirena. Takođe su uspešno tretirali izabranu mešavinu otpadne plastike, demonstrirajući raznovrsnost primene ovih materijala.

Na primer, sunđer napravljen od polistirena opšte namene, materijala od kog se prave jednokratni pribor za jelo i kutije za CD-ove, mogao bi da adsorbuje skoro 60% sopstvene težine u obliku vode iz vlažnog vazduha, a čak 20% u suvim, pustinjskim uslovima.

Voda se zatim može ponovo osloboditi za skupljanje uz pomoć izvora blage toplote, kao što je Sunčeva svetlost, pri čemu se najveći deo adsorpcije/desorpcije dešava u roku od sat vremena. Sunđeri dobro podnose taj ciklični proces, što znači da se mogu koristiti za generisanje vode više puta.

Ovaj rad uspostavlja način za pretvaranje nekoliko vrsta aromatične otpadne plastike u efikasne materijale za generisanje vode iz vazduha, uključujući i mešane plastične sirovine. Dalji rad na proceni dugoročnog učinka i ukupnih potreba za resursima je u toku.

(Telegraf Nauka/Nanowerk)