Forskere ved Universitetet i Wien har funnet en måte å gi plastavfall et nytt bruksområde på. Materialkjemikere har omdannet flere plasttyper til vannbindende polymernettverk som kan ta opp vanndamp selv i tørre omgivelser. Når materialet varmes forsiktig opp, kan vannet frigjøres og samles inn.

Metoden kan brukes på blant annet kassert plastemballasje, gamle CD-er og LEGO-klosser. Noen av plasttypene består av aromatiske polymerer, der molekylene inneholder ringer med seks karbonatomer. Disse fungerer som egnede festepunkter for å koble sammen polymerkjedene og danne et porøst nettverk med svært små hulrom.

Behandles med svovelsyre

Materialet behandles deretter med svovelsyre. Det tilfører sulfon­syrgrupper som binder vann også fra forholdsvis tørr luft. Forskerne har laget slike vannelskende, molekylære svampestrukturer av ulike polystyrenbaserte emballasjematerialer, CD-er av polykarbonat og LEGO-klosser laget av akrylnitril-butadien-styrenplast, kjent som ABS.

Forskergruppen har også klart å behandle et utvalgt blandet plastavfall. Det tyder på at metoden kan tilpasses flere typer råmaterialer. Studien er publisert i tidsskriftet Chem Circularity. Forskerne skriver at muligheten til å behandle plastblandinger kan redusere behovet for å sortere avfallet i kompatible strømmer.

Tok opp nesten 60 prosent av egen vekt

De beste resultatene ble oppnådd med en svamp av standard polystyren. Dette materialet brukes blant annet til engangsbestikk og CD-etuier. I fuktig luft klarte svampen å adsorbere nesten 60 prosent av sin egen vekt i vann. Under tørre, ørkenlignende forhold tok den opp rundt 20 prosent.

Etter at materialet er mettet, kan vannet frigjøres og samles inn ved hjelp av milde varmekilder, for eksempel sollys. Det meste av prosessen med å ta opp og frigjøre vann skjedde i løpet av omtrent én time. Svampene tålte også gjentatte sykluser godt, noe som betyr at de kan brukes flere ganger til å hente vann.

Flere spørsmål må avklares

Før metoden kan tas i bruk utenfor laboratoriet, må forskerne vurdere hvordan varierende råmaterialer, gjenvinning av løsemidler og reagenser, produksjonskostnader og miljøpåvirkning vil påvirke løsningen. Det må også undersøkes hvordan materialene kan integreres i apparater, og hvor lenge de beholder egenskapene sine.

Disse spørsmålene vil være avgjørende for hvor stort bidrag plastens «andre liv» kan gi til bruk av sirkulære materialer og vannforsyning. Forskerne understreker at arbeidet viser muligheten for å omdanne flere typer aromatisk plastavfall, også blandede råmaterialer, til materialer som kan hente vann fra lufta. Svampenes langsiktige ytelse og det samlede ressursforbruket må fortsatt vurderes.