Vīnes Universitātes pētnieki atraduši veidu, kā plastmasas atkritumiem piešķirt otru dzīvi. Materiālķīmiķi vairākus plastmasas veidus pārveidojuši ūdeni piesaistošos polimēru tīklos, kas var uzņemt ūdens tvaikus pat sausā vidē un vēlāk tos atbrīvot, tos mēreni uzsildot. Šāda pieeja piedāvā izmantot nolietotu plastmasu kā adsorbentu ūdens iegūšanai no atmosfēras.

Metodi iespējams izmantot izmestiem plastmasas iepakojumiem, veciem kompaktdiskiem un pat LEGO klucīšiem. Daļa šo plastmasu sastāv no aromātiskiem polimēriem, kuru molekulās ir sešu oglekļa atomu gredzeni. Tie kalpo kā piemērotas vietas polimēru ķēžu sasaistīšanai, izveidojot porainu tīklu ar ļoti maziem iekšējiem dobumiem.

Pēc tam materiālu apstrādā ar sērskābi, pievienojot sulfonskābes grupas, kas piesaista ūdeni arī no samērā sausa gaisa, teikts paziņojumā presei. Pētniekiem izdevies izgatavot šādas ūdeni mīlošas molekulārās sūkļveida struktūras no dažādiem polistirola iepakojuma materiāliem, no polikarbonāta izgatavotiem kompaktdiskiem un no akrilnitrila–butadiēna–stirola plastmasas veidotiem LEGO klucīšiem.

Komanda veiksmīgi apstrādājusi arī atlasītu dažādu plastmasas atkritumu maisījumu, kas liecina par metodes pielāgojamību dažādiem izejmateriāliem. Pētījums publicēts izdevumā Chem Circularity. Tā autori norāda, ka iespēja apstrādāt plastmasas maisījumu varētu samazināt šķirošanas nepieciešamību saderīgās atkritumu plūsmās.

Vienlaikus metodes ieviešanai ārpus laboratorijas būs jāizvērtē mainīgs izejmateriālu sastāvs, šķīdinātāju un reaģentu atgūšana, ražošanas izmaksas un ietekme uz vidi. Būs nepieciešams pārbaudīt arī ierīču integrāciju un materiālu ilgtermiņa izturību. Šo jautājumu risinājumi noteiks, kādā mērogā plastmasas “otrā dzīve” var palīdzēt aprites materiālu izmantošanā un ūdensapgādē.

Vislabākos rezultātus komanda uzrādīja ar vispārēja lietojuma polistirola sūkli — no šāda materiāla izgatavo vienreizlietojamos galda piederumus un kompaktdisku vāciņus. Mitrā gaisā tas spēja adsorbēt gandrīz 60% no sava svara ūdenī, bet sausos, tuksnesim līdzīgos apstākļos — aptuveni 20%.

Pēc piesātināšanas ūdeni iespējams atbrīvot un savākt, izmantojot vieglus siltuma avotus, piemēram, saules gaismu. Lielākā daļa adsorbcijas un desorbcijas procesa notikusi aptuveni vienas stundas laikā. Sūkļi labi izturējuši atkārtotus ciklus, tādēļ tos varētu izmantot ūdens ieguvei vairākkārt.

Pētnieki uzsver, ka darbs demonstrē iespēju vairākus aromātiskās plastmasas atkritumu veidus, tostarp jauktus izejmateriālus, pārveidot efektīvos materiālos ūdens iegūšanai no gaisa. Turpmāk vēl jānovērtē sūkļu ilgtermiņa darbība un kopējais resursu patēriņš.

“Mēs demonstrējam šo pieeju, izmantojot aromātiskos plastmasas atkritumus no iepakojuma, kompaktdiskiem un LEGO klucīšiem. Hipertīklveidošana un sulfonēšana pārvērš šos materiālus polimēru tīklos ūdens uztveršanai, piešķirot esošajiem polimēru materiāliem otru izmantošanas ciklu, vispirms tos nesadalot monomēros,” pētījumā norādīja pētnieki.