Superabsorpční polymery jsou nezbytnou součástí současných jednorázových plenek a mají zásadní význam pro absorpci a zadržování tekutin. Tyto látky však trpí zásadním nedostatkem v podobě velmi obtížné recyklace. Nová studie by ale mohla přinést řešení.
Polymer s unikátními vlastnostmi
Schopnost vysoké absorpce tekutin dodává polymerům v plenkách zejména jejich chemické složení. Jejím základem je sodná sůl kyseliny polyakrylové, která při kontaktu s vodou vytváří gelovitou látku zabraňující úniku tekutiny zpět na pokožku či mimo samotnou plenku. Tímto způsobem je možné pohltit několikanásobek hmotnosti polymeru v porovnání s vodou. V tomto ohledu je tak tento polymer prakticky nenahraditelný. Jedinečné vlastnosti si s sebou ale nesou poměrně velkou daň v podobě obtížného nakládání s odpadem.
Zesíťované polymery jsou totiž kompletně nerozpustné ve vodě, a to ani za vyšších teplot. Jedinou možností jejich likvidace je tak spálení. Tímto způsobem se pak ročně likvidují zhruba dva miliony plen, a vědci tak hledají další možností zpracování superabsorpčních polymerů. Jednu z variant představuje přímý záhřev při teplotě 80 °C po dobu téměř 24 hodin, kdy se jednotlivé řetězce kyseliny polyakrylové rozpadají, vzhledem k nákladnosti této operace se však tento způsob recyklace v praxi příliš nepoužívá.
Klíčem je UV záření a voda
Zdánlivě nepřekonatelnou překážku se vědcům podařilo překonat za pomoci dvou poměrně základních jevů – přítomností vody a osvícením UV zářením. Působením světla totiž dochází k degradaci polymerů, které se ve vodě postupem času rozpouští. Výhodou pak je, že metoda využívající působení UV záření je v porovnání s jinými způsoby mnohonásobně rychlejší.
Použité pleny by pak mohly najít využití například jako lepidla či barviva, díky tomu, že je ale polymer plně rozpouštění, by se daly využít i do pokročilejších materiálů. Samotný proces by pak mohl být poháněn energii ze slunečního záření, což představuje ekologický a nákladově efektivní způsob optimalizace recyklace, který může být skutečně praktickým řešením pro vdechnutí nového života jednorázovým plenám. Zároveň tak dochází k udržitelnějšímu využívání polymerů a výraznému snížení znečišťování životního prostředí.
Zdroje:
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.3c06999
https://www.sciencealert.com/scientists-figured-out-how-to-recycle-the-key-component-in-diapers
