Alcuni rifiuti di plastica possono essere trasformati in materiali capaci di assorbire acqua dall’aria, anche quando l’umidità è bassa.
È il risultato di una ricerca condotta da un gruppo di chimici dei materiali dell’Università di Vienna, che ha studiato imballaggi, vecchi CD e mattoncini da costruzione come materie prime per ottenere reti polimeriche igroscopiche. Il principio è interessante perché un materiale normalmente difficile da valorizzare potrebbe diventare un componente per sistemi di raccolta dell’acqua atmosferica.
Come la plastica diventa una spugna
La plastica comune è generalmente idrofoba: la sua superficie tende a respingere l’acqua. Per trasformarla in un materiale assorbente occorre modificare la struttura chimica del polimero, introducendo gruppi capaci di interagire con le molecole d’acqua.
Nel lavoro viennese, diversi tipi di rifiuto plastico sono stati convertiti in reti polimeriche con siti idrofilici. Questi punti di interazione attirano il vapore acqueo presente nell’atmosfera. L’acqua non si deposita soltanto sulla superficie: una parte penetra nella rete e viene trattenuta attraverso interazioni molecolari, tra cui i legami a idrogeno.
Il risultato ricorda il comportamento di una spugna, ma la descrizione va intesa in senso microscopico. La capacità di assorbimento dipende dalla composizione della rete, dalla sua porosità, dalla superficie disponibile e dall’umidità relativa dell’ambiente.
Perché funziona anche con aria secca
Molti materiali essiccanti tradizionali lavorano meglio quando l’aria contiene una quantità significativa di vapore. Le reti polimeriche progettate dai ricercatori puntano invece a mantenere una buona affinità per l’acqua anche a umidità relativamente basse.
Questa caratteristica potrebbe essere utile in regioni aride o durante le ore più secche della giornata. L’atmosfera, infatti, contiene quasi sempre una certa quantità di vapore: il problema è catturarlo senza consumare troppa energia e senza impiegare apparecchiature complesse.
La prestazione reale, però, non può essere riassunta soltanto dicendo che il materiale “cattura acqua dall’aria”. Per valutare l’utilità servono dati su quantità d’acqua raccolta per grammo di materiale, velocità di assorbimento, umidità minima operativa e durata dopo molti cicli.
Il rilascio con riscaldamento moderato
Un secondo elemento rilevante è la possibilità di recuperare l’acqua mediante riscaldamento. Aumentando la temperatura, le interazioni tra acqua e rete polimerica si indeboliscono e il vapore può essere liberato. In linea di principio, il materiale torna quindi disponibile per un nuovo ciclo di assorbimento.
Il fabbisogno energetico è uno dei parametri decisivi. Se il rilascio avviene a temperature moderate, il calore solare o il calore di scarto di un impianto potrebbero contribuire al funzionamento. Questo aspetto potrebbe distinguere il sistema da tecnologie che richiedono temperature elevate o compressori energivori.
Non basta, tuttavia, considerare soltanto la temperatura di rigenerazione. Il bilancio deve includere la produzione della rete, il pretrattamento dei rifiuti, l’energia necessaria per movimentare l’aria e la purificazione dell’acqua raccolta.
