Svet bojuje s plastmi aj nedostatkom vody. Vedci prišli s nečakaným objavom, ktorý rieši oba problémy
Hromadiaci sa plastový odpad patrí k najzávažnejším environmentálnym problémom modernej civilizácie, no materiáloví vedci preň našli nečakané uplatnenie. Tím odborníkov z Viedenskej univerzity vyvinul inovatívny postup, vďaka ktorému dokáže premeniť bežné vyradené plasty na funkčné polymérne siete schopné zachytávať vodu priamo z okolitého vzduchu. Nové zistenia publikované v odbornom časopise Chem Circularity dáva syntetickému odpadu druhý život v podobe vysokoúčinných adsorbentov pre atmosferický zber vlahy.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneZískavanie pitnej vody zo vzduchu predstavuje sľubnú stratégiu pre suché a odľahlé oblasti, kde chýbajú tradičné sladkovodné zdroje. Doterajšie komerčné adsorbenty však často narážajú na vysoké výrobné náklady a zložitú syntézu, čo bráni ich masovému nasadeniu v krízových regiónoch. Rakúski chemici však ukázali, že kľúč k riešeniu sucha sa môže nachádzať priamo v komunálnom odpade a moderných recyklačných technológiách.
Premena plastového odpadu na molekulárne špongie
Základom novej metódy je chemická úprava vybraných druhov plastov, ktoré obsahujú takzvané aromatické polyméry. Ich molekulárna štruktúra sa vyznačuje prítomnosťou stabilných kruhov tvorených šiestimi atómami uhlíka. Uhlíkové kruhy slúžia ako ideálne väzbové miesta, pomocou ktorých je možné jednotlivé polymérne reťazce pevne previazať do priestorovej siete.
Výskumníci tento proces dosiahli metódou takzvaného hyperzosieťovania, čím v materiáli vytvorili mikroskopickú pórovitú architektúru s obrovským vnútorným povrchom. Následné ošetrenie koncentrovanou kyselinou sírovou obohatilo povrch pórov o funkčné sulfónové skupiny. Práve tieto chemické skupiny pôsobia ako magnet na molekuly vzdušnej vlhkosti a dokážu ich naviazať aj v prostredí s relatívne nízkou vlhkosťou.
Do experimentov výskumníci zapojili širokú škálu bežného odpadu vrátane polystyrénových prepravných obalov, starých kompaktných diskov z polykarbonátu a opotrebovaných kociek stavebnice LEGO vyrobených z kopolymeru ABS. Vo všetkých prípadoch sa im podarilo pretvoriť pôvodný syntetický materiál na vysoko hydrofilnú molekulárnu špongiu bez nutnosti jeho predchádzajúceho rozkladu na monoméry.

Pôsobivá kapacita aj v nehostinných púštnych podmienkach
Najvýraznejšie výsledky dosiahol materiál odvodený z bežného polystyrénu, ktorý sa masovo využíva pri výrobe jednorazového riadu či krabičiek na nosiče CD. Testy preukázali, že špongia dokáže vo vlhkom prostredí absorbovať takmer 60 % vody vzhľadom na svoju vlastnú hmotnosť. Ešte pozoruhodnejší je fakt, že v extrémne suchých podmienkach pripomínajúcich púštnu klímu materiál stále dokázal naviazať úctyhodných 20 % vody.
Nemenej dôležitý je aj proces následného uvoľňovania naakumulovanej tekutiny, ktorý nevyžaduje energeticky náročné technológie. Zachytenú vodu možno z materiálu získať späť pôsobením mierneho tepla, pričom plne postačuje aj prirodzené slnečné žiarenie. Prevažná väčšina celého cyklu naviazania a opätovného uvoľnenia vlahy prebehne v priebehu jedinej hodiny.
Laboratórne merania zároveň potvrdili, že pripravené polymérne lapače vynikajú vysokou mechanickou stabilitou a odolnosťou voči degradácii. Materiál bez straty účinnosti zvláda opakované cykly saturácie a vysúšania, čo potvrdzuje jeho praktickú využiteľnosť v dlhodobom horizonte. Výskumníci navyše úspešne otestovali aj zmes rôznych druhov plastov, čím eliminovali nutnosť náročného separovania.

Výzvy spojené s prechodom do reálnej priemyselnej praxe
Napriek mimoriadnym výsledkom v laboratórnom meradle čaká celý projekt ešte dlhá cesta pred integráciou do komerčných zariadení. Prechod z kontrolovaných akademických podmienok do reálneho sveta si vyžiada podrobné vyhodnotenie variability vstupných surovín a ich prípadnej chemickej kontaminácie. Otázkou zostáva aj efektívna recyklácia použitých chemických činidiel a rozpúšťadiel v priemyselnom meradle.
Chemici musia rovnako presne vyčísliť celkové výrobné náklady a ekologické dosahy spojené s manipuláciou s agresívnou kyselinou sírovou. Zariadenia budú musieť dlhodobo odolávať poveternostným vplyvom, prachu a mechanickému namáhaniu pri nepretržitej prevádzke pod otvoreným nebom.
Výskum z Viedne však jednoznačne definuje udržateľnú cestu cirkulárnej ekonomiky, ktorá súčasne rieši krízu znečistenia a akútny nedostatok vlahy. Schopnosť spracovať netriedený plastový mix otvára dvere k lacným autonómnym zariadeniam, ktoré by v rozvojových regiónoch zabezpečovali lokálny prístup k vode. Vedci v súčasnosti pokračujú v optimalizácii celého procesu a hľadajú partnerov pre praktické testy.
Čítajte viac z kategórie: Ekológia
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Mars a Jupiter si pre Slovákov pripravili veľké prekvapenie. Všetko uvidíš voľným okom, vieme kedy

Volkswagen chrlí jeden lacný elektromobil za druhým. Tento stojí 13 800 eur a má dojazd 520 km

Náhrada za Jurský park konečne prichádza online. Už zajtra ju ponúkne jediná služba

Číňania vyvinuli dron, ktorý strieľa injekcie do ľudí. Má však úplne iný účel, než by si čakal

Svet má nový akčný hit. Ľudia naň nadávajú, napriek tomu valcuje sledovanosť
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
PREMIUMČo robiť, ak skrachuje banka: Slováci majú garantovaných 100-tisíc eur, expert radí, či rozdeliť úspory

Zálohomaty oklamali až 600-tisíckrát. Rakúska polícia odhalila premyslený podvod

Dôchodky stúpnu na minimálne 708,60 eura. Slováci musia splniť 2 podmienky

Bratislava v kolónach: Autá sa hromadia na Moste SNP aj Staromestskej (VIDEO)

Krakov zažil ďalšiu streľbu: Len 5 dní po teroristickom útoku muž strieľal na policajtov
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Najúspešnejší film všetkých čias prichádza online v rozšírenej verzii. Uvidíš ho už tento týždeň
- Volkswagen chrlí jeden lacný elektromobil za druhým. Tento stojí 13 800 eur a má dojazd 520 km
- Najväčšie fantasy roka dorazilo online aj s dabingom. Prvé ohlasy vyzerajú sľubne
- Je to oficiálne. Najväčší hit v histórii Netflixu pokračuje, prídu však veľké zmeny
- Je efektívnejší než tepelné čerpadlo a ušetrí ti stovky eur. Na svete je revolučný spôsob, ako ohrievať vodu
-
- USA môžu prísť o bombardéry B-2 a jadrové ponorky. Čína drží americkú armádu v šachu
- Spojenec Slovenska masívne zbrojí. K ruským hraniciam posiela desiatky tankov a húfnic
- Totálna nehoráznosť. Večný spojenec Ruska si z Ukrajiny spravil cvičisko rakiet a Západ nechápe
- Toto už nie je len dron. Najväčšia zbrojovka sveta ukázala sci-fi zbraň, akú svet ešte nevidel
- Slovensko začalo sledovať drony novou technológiou. Dokáže odhaliť ich polohu, no má vážnu slabinu
-
- Slováci sa majú pripraviť na 72-hodinovú krízu. Tieto batérie udržia internet, chladničku aj kúrenie
- Čakáme naň 21 rokov. Kultový film sa vráti, nie však v podobe, akú diváci chceli
- Mesto zničí na vzdialenosť 15 000 km. Čína nasadila novú jadrovú zbraň, nedá sa zastaviť
- Najlepší film roka dorazil online. Na ČSFD má neuveriteľných 91 %
- Najúspešnejší film všetkých čias prichádza online v rozšírenej verzii. Uvidíš ho už tento týždeň
Volkswagen prepustí až 100-tisíc ľudí. Z Nemecka napriek tomu zazneli prekvapivé slová
Európa čakala veľký solárny prepad. Zatmenie ukázalo, prečo veľké číslo pre Slovensko neplatilo
Výrobcom počítačov a mobilov končí obľúbený trik. EÚ prísne skoncuje s falošnou ekológiou
Má stáť zelená energia 120 eur za MWh? ÚRSO označil zelenú energiu za drahý omyl, pravda je iná
Európa chcela odstrihnúť Putina, deje sa však opak. Dovoz ruského LNG prudko vzrástol
USA chystajú vesmírny štít za 160 miliárd eur. Prvý ostrý zásah príde v roku 2029
Mochovce dosiahli kľúčový míľnik. Štvrtý blok už rozbehol jadrovú reakciu
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
PREMIUMČo robiť, ak skrachuje banka: Slováci majú garantovaných 100-tisíc eur, expert radí, či rozdeliť úspory

Zálohomaty oklamali až 600-tisíckrát. Rakúska polícia odhalila premyslený podvod

Dôchodky stúpnu na minimálne 708,60 eura. Slováci musia splniť 2 podmienky

Bratislava v kolónach: Autá sa hromadia na Moste SNP aj Staromestskej (VIDEO)

