Vědci přeměnili plastový odpad včetně LEGA na materiál sbírající vodu ze vzduchu

Vědci z Univerzity ve Vídni přišli se způsobem, jak proměnit běžný plastový odpad v materiál schopný zachycovat vodu přímo ze vzduchu. Tým ve složení Anastasiia Naryshkina, Paul Schweng a Robert Woodward použil jako výchozí suroviny věci, které by jinak skončily na skládce nebo ve spalovně – plastové obaly, staré CD disky a dokonce i kostky stavebnice LEGO. Výsledky své práce publikovali v odborném časopise Chem Circularity.

Princip spočívá v chemické přeměně plastového odpadu na polymerní sítě, které mají schopnost přitahovat molekuly vody. Tyto sítě dokážou zachycovat vlhkost ze vzduchu i v podmínkách, které jsou relativně suché, což je klíčová vlastnost pro praktické využití v oblastech s nedostatkem vody. Jakmile je materiál nasycen vlhkostí, stačí jej mírně zahřát a zachycená voda se uvolní – materiál tak lze opakovaně používat jako jakousi houbu na vzdušnou vlhkost.

Výzkumníci vycházeli z faktu, že plastový odpad patří mezi nejpalčivější environmentální problémy současnosti. Místo klasické recyklace, kdy se plast přetavuje na nové výrobky podobného typu, zvolili cestu takzvaného upcyklingu – tedy přeměny odpadu na materiál s úplně novou, hodnotnější funkcí. Cílem studie bylo poskytnout plastovému odpadu druhý život v podobě adsorbentu pro sběr atmosférické vody, tedy technologie, která může pomoci řešit nedostatek pitné vody v sušších regionech světa.

Výběr konkrétních druhů odpadu nebyl náhodný. Plastové obaly představují jeden z nejrozšířenějších typů odpadu vůbec, staré CD disky obsahují polykarbonát s vhodnými chemickými vlastnostmi pro další zpracování a kostky LEGO byly zvoleny jako symbol trvanlivých plastových výrobků, které se po skončení své životnosti často obtížně zpracovávají. Tým tak demonstroval, že metoda funguje napříč různými typy plastových materiálů, což zvyšuje její praktický potenciál.

Technologie sběru vody ze vzduchu pomocí adsorpčních materiálů není sama o sobě nová – podobné principy se zkoumají už řadu let, zejména v souvislosti s řešením nedostatku vody v aridních oblastech. Novinkou je však právě zdroj suroviny, z níž se adsorbent vyrábí. Pokud by se podařilo podobné postupy rozšířit do většího měřítka, mohlo by to znamenat dvojí přínos – snížení objemu plastového odpadu a zároveň vznik levného a dostupného materiálu pro získávání vody tam, kde chybí.

Autoři studie zdůrazňují, že jejich přístup zapadá do konceptu cirkulární ekonomiky, kdy se odpad nepovažuje za konečnou fázi životního cyklu materiálu, ale za surovinu pro další využití. Právě proto byla práce publikována v časopise zaměřeném přímo na témata cirkularity chemických procesů a materiálů.

Praktické uplatnění takto vyrobených polymerních sítí si lze představit především v oblastech s omezeným přístupem k pitné vodě, kde i vzdušná vlhkost může představovat využitelný zdroj. Zařízení založená na podobném principu by mohla fungovat bez nutnosti připojení k vodnímu zdroji či složité infrastruktuře – stačí jim okolní vzduch a mírný zdroj tepla pro uvolnění zachycené vody, což by mohlo zahrnovat i sluneční energii.

Výzkum vídeňského týmu tak představuje konkrétní příklad, jak lze akademický výzkum propojit s řešením dvou aktuálních globálních problémů současně – hromaděním plastového odpadu a nedostatkem vody v některých částech světa. Zatím jde o výsledky laboratorního výzkumu popsané v odborné publikaci, další kroky by měly směřovat k ověření metody ve větším měřítku a posouzení její ekonomické a technické proveditelnosti mimo laboratorní podmínky.