A kidobott műanyag csomagolások, régi CD-k és még a LEGO kockák is olyan anyagokká alakíthatók, amelyek jelentős mennyiségű légköri nedvességet elnyelnek. Anastasiia Naryshkina, Paul Schweng és Robert Woodward, a Bécsi Egyetem anyagkémikusai különféle műanyaghulladékokat alakítottak át vízvonzó polimer hálózatokká. Ezek még száraz éghajlaton is elnyelik a vizet, és mérsékelt melegedés, például napfény hatására, hatására újra felszabadítják. A Chem Circularity folyóiratban megjelent tanulmány egy módszert kínál arra, hogy a műanyaghulladék második életet kapjon, mint a légköri víz összegyűjtésére szolgáló adszorbens.
A műanyaghulladék és a vízhiány egyaránt jelentős környezeti kihívásokat jelent. A légköri vízgyűjtés közvetlenül a levegőből vonja ki a vízgőzt, amelyet szabályozott módon szabadít fel és tárol. Ígéretes lehetőségeket kínál decentralizált vagy hálózaton kívüli, kiegészítő vízforrásként. A vízgyűjtéshez megfelelő adszorbensnek vonzania kell a nedvességet, képesnek kell lennie nagy mennyiségű nedvesség tárolására, és ellen kell állnia az ismételt abszorpciós és kibocsátási ciklusoknak. A bécsi csapat azt vizsgálta, hogy a kidobott műanyagok kiindulási anyagként szolgálhatnak-e ezekhez a molekuláris szivacsokhoz.
Bizonyos műanyagok aromás polimerekből állnak, amelyek molekulaszerkezete hat szénatomos gyűrűket tartalmaz. Ezek a gyűrűk alkalmas pontokként szolgálnak a polimerláncok összekapcsolódásához, apró résekből álló porózus hálózatot alkotva. A későbbi kénsavas kezelés szulfonsavcsoportokat vezet be, amelyek még a viszonylag száraz levegőből is vonzzák a vizet. A kutatóknak sikerült ilyen vízvonzó molekuláris szivacsokat előállítaniuk különféle polisztirol csomagolóanyagokból, régi polikarbonát CD-kből és akrilnitril-butadién-sztirolból készült LEGO kockákból kiindulási anyagként. Sikeresen kezeltek egy kiválasztott műanyaghulladék-keveréket is, ami demonstrálja az eljárás sokoldalúságát a felhasznált kiindulási anyagok tekintetében.
Egy szabványos polisztirolból készült szivacs – ebből az anyagból készül az eldobható evőeszközök és CD-tokok – a párás levegőből saját súlyának közel 60 százalékát, száraz, sivatagi körülmények között pedig akár 20 százalékát is képes felvenni. A víz ezután enyhe hőforrások, például napfény segítségével felszabadítható és összegyűjthető, az adszorpció és a deszorpció pedig nagyrészt egy órán belül lezajlik. A szivacsok rendkívül tartósak, ezért újra felhasználhatók vízkinyerésre. Ez a munka egy olyan eljárást hoz létre, amellyel a különböző aromás műanyag hulladékanyagokat hatékony anyagokká lehet alakítani a levegőből, beleértve a vegyes műanyag alapanyagokat is, a víz kinyerésére. A szivacsok hosszú távú teljesítményének és általános erőforrásigényének felmérésére további vizsgálatok folynak.
Eredeti megjelenés:
