- Los investigadores han convertido residuos plásticos en redes poliméricas higroscópicas.
- El método puede transformar diversos materiales plásticos en materiales de captura de agua.
- Los experimentos muestran que estas esponjas pueden absorber agua de manera efectiva en entornos secos.
- La investigación destaca el potencial y los desafíos de la reutilización de plásticos desechados.
Químicos de materiales de la Universidad de Viena han descubierto un método que permite dar una segunda vida a los residuos plásticos. Han logrado transformar diversos tipos de residuos plásticos en redes poliméricas higroscópicas, que pueden absorber humedad incluso en climas secos y liberarla nuevamente con un calentamiento moderado (por ejemplo, utilizando la luz solar). Esta nueva investigación ofrece un camino para que los residuos plásticos se utilicen como adsorbentes para la recolección de agua atmosférica. Los materiales plásticos desechados pueden convertirse en productos útiles.
A través de este método, los materiales plásticos desechados, discos viejos e incluso bloques de LEGO pueden transformarse en materiales capaces de capturar grandes cantidades de humedad del aire. Algunos plásticos están compuestos de polímeros aromáticos, cuya estructura molecular incluye anillos de seis átomos de carbono, que sirven como puntos de unión en las cadenas poliméricas, formando redes porosas con pequeños espacios internos. Según el comunicado de prensa, tras ser tratados con ácido sulfúrico, se añaden grupos sulfonilo que atraen la humedad, permitiendo la absorción incluso en aire relativamente seco.
Método de conversión de materiales plásticos
Los investigadores han producido esta esponja hidrofílica a partir de varios materiales de embalaje de poliestireno, discos viejos de policarbonato y bloques de LEGO fabricados con acrilonitrilo-butadieno-estireno. También han tratado con éxito una mezcla seleccionada de plásticos desechados, mostrando la diversidad de estos materiales. Estos hallazgos se publicaron en la revista Chem Circularity, proporcionando un camino para convertir diversos residuos plásticos aromáticos en materiales funcionales para capturar la humedad del aire.
La capacidad de procesar mezclas muestra que se pueden reducir los requisitos de clasificación en flujos de desechos compatibles. La conversión fuera del laboratorio necesita evaluar variables como la recuperación de materias primas, solventes y reactivos, costos de producción e impacto ambiental, además de considerar la integración del equipo y la durabilidad a largo plazo. Resolver estos problemas determinará la escala en la que esta segunda vida de los plásticos desechados puede contribuir a la gestión de materiales circulares y al suministro de agua.
Rendimiento y aplicaciones de las esponjas
El equipo que desarrolló la esponja a partir de poliestireno de uso general reveló que esta esponja puede absorber casi el 60% de su peso en agua del aire húmedo, alcanzando incluso el 20% en condiciones secas y desérticas. Luego, se puede liberar la humedad utilizando una fuente de calor leve (como la luz solar), y la mayor parte del proceso de adsorción/desorción se completa en una hora. Estas esponjas pueden soportar bien el proceso cíclico, lo que significa que pueden ser utilizadas repetidamente para generar humedad.
El equipo enfatiza que la investigación más reciente establece un método para convertir diversos plásticos desechados aromáticos en materiales efectivos para la generación de agua del aire, incluyendo materias primas plásticas mixtas. Se están llevando a cabo más investigaciones sobre el rendimiento a largo plazo de las esponjas y las necesidades generales de recursos. Los investigadores afirmaron: "Utilizamos plásticos aromáticos desechados de envases, discos compactos y bloques de LEGO para demostrar este método. La hiperreticulación y sulfonación convierten estos sustratos en redes poliméricas de captura de agua, permitiendo que los materiales poliméricos existentes obtengan un segundo uso sin necesidad de descomponerlos primero en monómeros."
Potencial y desafíos de la reutilización de residuos plásticos
Este estudio demuestra el potencial de convertir plásticos desechados en materiales funcionales, especialmente en la gestión de recursos hídricos. A medida que aumenta la preocupación global por la sostenibilidad ambiental, este innovador método no solo puede reducir los desechos plásticos, sino también ofrecer soluciones efectivas para la recolección de agua. Sin embargo, el proceso de conversión fuera del laboratorio aún debe superar varios desafíos, incluidos los costos de producción, el impacto ambiental y la integración del equipo. Estos factores influirán en la aplicación y escala real de esta tecnología en la economía circular.