Viyana Üniversitesi’nden plastik atıklardan havadaki nemi toplama yöntemi

Avusturya’daki Viyana Üniversitesi araştırmacıları, günlük hayatta kullanılan bazı plastik atıkları havadaki su buharını tutabilen gözenekli malzemelere dönüştürdü. Polistiren ambalajlar, eski CD’ler, LEGO parçaları ve belirli plastik karışımları üzerinde geliştirilen yöntem, plastik kirliliğiyle su kaynaklarının azalması sorunlarını aynı araştırma çerçevesinde ele alıyor.

Anastasiia Naryshkina, Paul Schweng ve Robert Woodward tarafından yürütülen çalışmada elde edilen malzemeler, nemli havadan su çekebiliyor ve ılımlı bir ısıtmayla tuttukları suyu yeniden bırakabiliyor. Araştırma, 14 Ekim 2026’da Chem Circularity dergisinde yayımlandı. Ancak çalışma henüz laboratuvar ve malzeme geliştirme aşamasında bulunuyor; elde edilen suyun içme suyu olarak kullanılabileceği veya yöntemin ticari ölçekte hazır olduğu gösterilmiş değil.

PLASTİK ATIKLAR GÖZENEKLİ MALZEMEYE DÖNÜŞTÜRÜLDÜ

Araştırma ekibi, özellikle yapısında aromatik polimerler bulunan plastiklere odaklandı. Bu gruptaki polimerlerin moleküler yapısında, karbon atomlarından oluşan halka biçimli bölümler bulunuyor. Bilim insanları bu yapıları kullanarak uzun polimer zincirleri arasında kimyasal bağlar oluşturdu ve malzemenin içinde çok küçük boşluklara sahip ağlar meydana getirdi.

Daha sonra uygulanan kimyasal işlemle malzemeye suyu çeken sülfonik asit grupları eklendi. Böylece başlangıçta suyu iten veya nem tutma kapasitesi sınırlı olan plastik atıklar, su buharını yüzeylerinde ve iç gözeneklerinde biriktirebilen moleküler süngerlere dönüştürüldü.

CD, AMBALAJ VE LEGO PLASTİKLERİ KULLANILDI

Denemelerde tek kullanımlık çatal-bıçak ve CD kutularında kullanılan genel amaçlı polistirenin yanı sıra eski CD’lerde bulunan polikarbonat ve LEGO parçalarında kullanılan akrilonitril bütadien stiren (ABS) türü plastiklerden yararlanıldı. Araştırmacılar ayrıca farklı plastiklerin bir arada bulunduğu seçilmiş bir atık karışımıyla da çalışma yaptı.

Bu sonuç, plastik atıkların işlenmesi öncesinde her zaman tamamen ayrıştırılmasının gerekmeyebileceğine işaret ediyor. Bununla birlikte, çalışmada tüm plastik türlerinin aynı performansı gösterdiği veya her türlü karışık atığın doğrudan kullanılabildiği sonucuna varılmadı. Yöntemin hangi atık bileşimlerinde verimli çalıştığının ayrıca değerlendirilmesi gerekiyor.

NEMLİ VE KURU HAVADA SU TUTABİLİYOR

Araştırmada örnek olarak incelenen genel amaçlı polistiren kaynaklı malzeme, yüksek nem koşullarında kendi ağırlığının yaklaşık yüzde 60’ı kadar su adsorbe etti. Malzeme, çöl benzeri kuru koşulları temsil eden ortamlarda da kendi ağırlığının yaklaşık yüzde 20’si oranında su tutabildi.

Buradaki su, doğrudan sıvı olarak toplanmıyor. Önce havadaki nem malzemenin gözeneklerinde tutuluyor, ardından ısıtma yoluyla su buharı olarak serbest bırakılıyor. Bu buharın uygun bir yüzeyde soğutularak sıvılaştırılması, atmosferik su hasadı olarak adlandırılan sürecin temelini oluşturuyor.

GÜNEŞ ISISIYLA YENİDEN KULLANILABİLİYOR

Malzemenin tuttuğu suyun geri alınması için yüksek sıcaklıklara ihtiyaç duyulmadığı bildirildi. Deneylerde ılımlı ısı kaynakları kullanıldı ve suyun büyük bölümünün yaklaşık bir saat içinde malzemeden ayrıldığı gözlendi. Bu nedenle güneş ışığından elde edilen ısının, özellikle elektrik altyapısının sınırlı olduğu bölgelerde olası bir kullanım seçeneği oluşturabileceği değerlendiriliyor.

Araştırmacıların daha önce geliştirdiği atmosferik su toplama çalışmalarında da güneş ışığıyla tetiklenen su salımı ve gözenekli polimerlerin nem tutma kapasitesi incelenmişti. Yeni çalışmanın farkı ise su toplayan malzemenin başlangıç maddesi olarak yeni üretilmiş özel bir polimer yerine çeşitli plastik atıkların kullanılması oldu.

MALZEME DÖNGÜSEL KULLANIMA KATKI SAĞLAYABİLİR

Çalışma, plastik atıkların yalnızca geleneksel geri dönüşüm süreçleriyle değil, kimyasal olarak daha yüksek işlevli malzemelere dönüştürülerek de değerlendirilebileceğini ortaya koyuyor. Plastiklerin su tutabilen gözenekli ağlara çevrilmesi, atıkların yeni bir kullanım alanı kazanmasını ve atmosferdeki nemin alternatif bir su kaynağı olarak araştırılmasını aynı süreçte birleştiriyor.

Atmosferik su hasadı, özellikle nehir, göl veya yer altı suyu kaynaklarının sınırlı olduğu bölgelerde incelenen yöntemlerden biri. Ancak elde edilebilecek su miktarı havanın bağıl nemine, sıcaklığa, malzemenin yapısına ve kullanılan cihazın tasarımına bağlı olarak değişiyor. Bu nedenle laboratuvar koşullarındaki tutma kapasitesi, doğrudan günlük kullanımda aynı miktarda su üretileceği anlamına gelmiyor.

TİCARİ KULLANIM İÇİN HANGİ AŞAMALAR GEREKİYOR?

Araştırmada malzemelerin tekrarlanan su alma ve bırakma döngülerine dayanabildiği görüldü. Bununla birlikte ekip, uzun süreli performansın ve toplam kaynak ihtiyacının ayrıntılı biçimde incelenmesi gerektiğini belirtiyor. Malzemenin farklı iklimlerdeki davranışı, üretim için gereken kimyasallar ve enerji, çevresel etkiler ile atık suyun güvenli biçimde toplanması sonraki değerlendirmelerin başlıkları arasında yer alıyor.

Ayrıca çalışmada suyun içme standartlarını karşılayıp karşılamadığına ilişkin bir doğrulama sunulmadı. Bu nedenle geliştirilen malzeme, mevcut aşamada plastik atıkları değerlendirmeye yönelik ve atmosferik su hasadını destekleyebilecek deneysel bir teknoloji olarak tanımlanabilir. Araştırmacıların önündeki temel adımlar, malzemenin daha büyük ölçekli cihazlara entegre edilmesi ve gerçek çevre koşullarında uzun süre test edilmesi olacak.