Embalagens plásticas descartadas, CDs antigos e até mesmo peças de LEGO podem ser transformados em materiais que absorvem quantidades significativas de umidade atmosférica. Os químicos de materiais Anastasiia Naryshkina, Paul Schweng e Robert Woodward, da Universidade de Viena, converteram diversos tipos de resíduos plásticos em redes poliméricas que atraem água. Essas redes absorvem água, mesmo em climas áridos, e a liberam novamente quando aquecidas moderadamente, por exemplo, pela luz solar. O estudo, publicado na revista Chem Circularity, oferece uma maneira de dar uma segunda vida aos resíduos plásticos como adsorvente para a captação de água atmosférica.
O lixo plástico e a escassez de água representam grandes problemas ambientais. A captação de água atmosférica captura o vapor de água diretamente do ar para liberação e armazenamento controlados. Ela oferece possibilidades promissoras como uma fonte adicional de água descentralizada ou independente da rede elétrica. Um adsorvente adequado para a captação de água atmosférica deve atrair umidade, ser capaz de armazenar grandes quantidades dela e suportar ciclos repetidos de absorção e liberação. A equipe vienense investigou se plásticos descartados poderiam servir como matéria-prima para essas esponjas moleculares.
Certos plásticos são compostos por polímeros aromáticos cujas estruturas moleculares contêm anéis de seis átomos de carbono. Esses anéis servem como pontos de ligação adequados para as cadeias poliméricas, formando uma rede porosa com espaços minúsculos. O tratamento subsequente com ácido sulfúrico introduz grupos de ácido sulfônico, que atraem água mesmo do ar relativamente seco. Os pesquisadores conseguiram produzir essas esponjas moleculares hidrofóbicas a partir de diversos materiais de embalagem de poliestireno, CDs de policarbonato usados e peças de LEGO feitas de acrilonitrila butadieno estireno como materiais de partida. Eles também trataram com sucesso uma mistura selecionada de resíduos plásticos, demonstrando a versatilidade do processo em relação aos materiais de partida utilizados.
Uma esponja feita de poliestireno comum, o mesmo material usado em talheres descartáveis e caixas de CD, pode absorver quase 60% do seu próprio peso em água do ar úmido e até 20% em condições secas, semelhantes às de um deserto. A água pode então ser liberada e coletada usando fontes de calor suaves, como a luz solar, com os processos de adsorção e dessorção ocorrendo, em grande parte, em uma hora. As esponjas são altamente duráveis e, portanto, podem ser reutilizadas para a captação de água da chuva. Matérias-primas plásticas mistas também são adequadas para a produção desses materiais de captação de água, que armazenam água mesmo em condições secas e a liberam novamente quando levemente aquecidas, possibilitando assim um abastecimento de água independente da rede pública. Experimentos sobre captação e liberação de água demonstraram que o uso repetido é possível; no entanto, testes mais detalhados ainda estão em andamento.
Este trabalho estabelece um processo para converter diversos resíduos plásticos aromáticos em materiais eficazes para a captação de água do ar, incluindo misturas de plásticos. Investigações adicionais para avaliar o desempenho a longo prazo e os requisitos gerais de recursos das esponjas estão em andamento.
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