Atmosferik su hasadı için plastik atıklardan adsorban üretimi

Viyana Üniversitesi’nden malzeme kimyacıları, plastik atıklara ikinci bir hayat verme yolunu buldu. Bu yöntemle, birkaç farklı plastik türü havadan suyu çeken polimer ağlarına dönüştürülebiliyor. Bu malzemeler kuru iklimlerde bile suyu emebiliyor ve güneş ışığı gibi ılımlı ısı kaynakları kullanılarak tekrar salınabiliyor.
Yeni çalışma, plastik atıklara havadan su toplamak için kullanılan bir adsorban olarak ikinci bir hayat verme yolu sunuyor.

Atık plastik ambalaj malzemeleri faydalı ürünlere dönüştürülebilir

Bu yöntem kullanılarak atık plastik ambalaj malzemeleri, eski CD’ler ve hatta LEGO parçaları, havadan önemli miktarda nem yakalayan malzemelere dönüştürülebiliyor. Bazı plastikler, moleküler yapılarında altı karbon atomundan oluşan halkalar bulunan aromatik polimerlerden oluşur. Bu halkalar, polimer zincirlerini birbirine bağlayarak küçük iç boşluklara sahip gözenekli bir ağ oluşturmak için uygun noktalar sağlar. Basın açıklamasına göre, sonraki bir sülfürik asit işlemi, nispeten kuru havadan bile suyu çeken sülfonik asit grupları ekler. Araştırmacılar, çeşitli polistiren ambalaj malzemelerini, polikarbonattan yapılmış eski CD’leri ve akrilonitril-bütadien-stirenden yapılmış LEGO parçalarını başlangıç malzemesi olarak kullanarak suyu seven bu moleküler süngerleri başarıyla ürettiler. Aynı açıklamaya göre, seçilmiş bir atık plastik karışımını da başarıyla işlediler; bu sonuç, bu başlangıç malzemeleri arasında yöntemin çok yönlülüğünü gösteriyor. Chem Circularity’de yayımlanan bulgular, çeşitli aromatik plastik atıklarını atmosferik nemi yakalamaya yönelik işlevsel malzemelere dönüştürmenin bir yolunu ortaya koyuyor. Bir karışımı işleyebilme olanağı, uyumlu atık akışlarında ayırma gereksinimini azaltma fırsatları sunuyor. Yöntemin laboratuvar dışına taşınması için değişken başlangıç malzemelerinin, çözücü ve reaktif geri kazanımının, üretim maliyetlerinin ve çevresel etkilerin değerlendirilmesi; ayrıca cihazlarla entegrasyonun ve uzun vadeli dayanıklılığın incelenmesi gerekiyor. Bu konuların ele alınması, plastik atıklara verilen bu ikinci hayatın döngüsel malzeme yönetimine ve su teminine ne ölçüde katkıda bulunabileceğini belirleyecek.

General amaçlı polistirenden yapılmış sünger

Ekip, tek kullanımlık çatal-kaşıkların ve CD kılıflarının yapıldığı genel amaçlı polistirenden üretilen süngerin, nemli havadan kendi ağırlığının neredeyse %60’ı kadar suyu, kuru ve çöl benzeri koşullarda ise %20’si kadar suyu adsorbe edebildiğini ortaya koydu. Su, güneş ışığı gibi ılımlı ısı kaynakları kullanılarak toplanmak üzere yeniden salınabilir; adsorpsiyon/desorpsiyonun çoğu bir saat içinde gerçekleşir. Süngerler bu döngüye iyi dayanır; yani su üretmek için tekrar tekrar kullanılabilirler. Ekip, son çalışmanın, karışık plastik hammaddeler de dahil olmak üzere, çeşitli aromatik atık plastikleri havadan su üretimine yönelik etkili malzemelere dönüştürmenin bir yolunu ortaya koyduğunu vurguladı. Süngerlerin uzun vadeli performansını ve toplam kaynak gereksinimlerini değerlendirmeye yönelik çalışmalar sürüyor.
“Bu yaklaşımı ambalajlardan, kompakt disklerden ve LEGO parçalarından elde edilen aromatik atık plastiklerle gösteriyoruz. Hiperçapraz bağlama ve sülfonasyon, bu başlangıç malzemelerini su yakalamaya yönelik polimer ağlarına dönüştürüyor; böylece mevcut polimerik malzemelere, önce monomerlere parçalanmadan ikinci bir kullanım ömrü kazandırılıyor,” dedi araştırmacılar çalışmada.