Riciclo creativo dei polimeri I ricercatori trasformano i rifiuti di plastica in materiali in grado di catturare l'acqua dall'aria

I rifiuti di plastica potrebbero trovare una seconda vita nella raccolta dell’acqua dall’atmosfera. I ricercatori dell’Università di Vienna hanno trasformato imballaggi, CD e mattoncini Lego di scarto in reti polimeriche porose in grado di catturare l’umidità anche dall’aria secca e di rilasciarla con un leggero riscaldamento.

I materiali di imballaggio in plastica di scarto, i vecchi CD e persino i mattoncini Lego possono essere trasformati in materiali in grado di assorbire notevoli quantità di umidità dall’aria. I chimici dei materiali Anastasiia Naryshkina, Paul Schweng e Robert Woodward dell’Università di Vienna hanno convertito diversi tipi di rifiuti plastici in reti polimeriche che attraggono l’acqua, in grado di assorbirla anche in climi secchi e di rilasciarla nuovamente in presenza di un moderato riscaldamento, ad esempio tramite la luce solare. Lo studio, che sarà pubblicato su Chem Circularity, offre una soluzione per dare una seconda vita ai rifiuti di plastica come adsorbenti per la raccolta dell’acqua dall’atmosfera.

I rifiuti plastici e la scarsità d’acqua rappresentano entrambi importanti sfide ambientali. La raccolta dell’acqua dall’atmosfera consiste nel catturare il vapore acqueo direttamente dall’aria per poi rilasciarlo e raccoglierlo in modo controllato, rappresentando una soluzione promettente come fonte idrica supplementare decentralizzata o indipendente dalla rete idrica. Un adsorbente adatto alla raccolta dell’acqua deve attrarre l’umidità, essere in grado di trattenerne grandi quantità e resistere a ripetuti cicli di cattura e rilascio. Il team di Vienna ha studiato se la plastica di scarto potesse costituire il materiale di partenza per queste «spugne molecolari».

Alcune materie plastiche sono costituite da polimeri aromatici, le cui strutture molecolari contengono anelli composti da sei atomi di carbonio. Questi anelli fungono da siti idonei per legare tra loro le catene polimeriche, formando una rete porosa con minuscoli spazi interni. Un successivo trattamento con acido solforico aggiunge gruppi di acido solfonico che attraggono l’acqua anche dall’aria relativamente secca. I ricercatori sono riusciti a produrre queste spugne molecolari idrofile utilizzando come materia prima vari materiali da imballaggio in polistirene, vecchi CD in policarbonato e mattoncini Lego in acrilonitrile-butadiene-stirene. Sono inoltre riusciti a trattare con successo una miscela selezionata di rifiuti plastici, dimostrando la versatilità del processo su queste diverse materie prime.

Ad esempio, la spugna realizzata in polistirene per uso generico, lo stesso materiale con cui sono prodotti le posate monouso e le custodie dei CD, è in grado di assorbire quasi il 60% del proprio peso in acqua dall’aria umida e persino il 20% in condizioni aride, simili a quelle del deserto. L’acqua può poi essere rilasciata per essere raccolta utilizzando fonti di calore moderate, come la luce solare, e la maggior parte del processo di adsorbimento/desorbimento avviene entro un’ora. Le spugne resistono bene a questo ciclo, il che significa che possono essere utilizzate per generare acqua più e più volte.

Il lavoro definisce un metodo per trasformare diversi tipi di rifiuti plastici aromatici in materiali efficaci per la produzione di acqua dall'aria, comprese le materie prime plastiche miste. Sono attualmente in corso ulteriori studi volti a valutare le prestazioni a lungo termine e il fabbisogno complessivo di risorse delle spugne.

Articolo originale: Upcycling Waste Aromatic Polymers as Adsorbents for Atmospheric Water Harvesting; Chem Circularity; DOI:10.1016/j.checir.2026.100175