They turn old CDs, packaging, and LEGO pieces into a material capable of absorbing water from the air/Convierten viejos CD, envases y piezas de LEGO en un material capaz de absorber agua del aire
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A group of scientists at the University of Vienna has succeeded in converting waste plastics into a type of "molecular sponge" that absorbs moisture from the air—even in dry environments—and releases drinkable water when subjected to mild solar heating. The key is that they do not break the plastic down into its constituent monomers; instead, they chemically transform it into a porous, water-attracting material. The team focused on plastics containing aromatic polymers (featuring six-carbon rings), such as polystyrene (used in packaging and cutlery), polycarbonate (found in old CDs), or ABS (used for LEGO bricks).
Un grupo de científicos de la Universidad de Viena han conseguido convertir plásticos de desecho en una especie de "esponjas moleculares" que absorben la humedad del aire, incluso en ambientes secos, y liberan agua potable con un ligero calentamiento solar. La clave está en que no descomponen el plástico hasta sus monómeros, sino que lo transforman químicamente en un material poroso y sediento de agua. El equipo se centró en plásticos que contienen polímeros aromáticos (con anillos de seis carbonos), como el poliestireno (envases, cubiertos), el policarbonato (CDs viejos) o el ABS (bloques de LEGO).
The process involves two main chemical steps. First, the "sponge" is created (cross-linking): the carbon rings within these polymer chains serve as anchor points. Through a chemical reaction, the chains are "stitched" together, forming a three-dimensional network filled with microscopic pores. Sulfonic groups are then added to this porous network (by treating it with sulfuric acid). These groups are extremely hydrophilic—meaning they strongly attract water molecules from the air—even when ambient humidity is low.
El proceso tiene dos pasos químicos principales, primero crear la esponja (entrecruzamiento): los anillos de carbono de estas cadenas de polímero sirven como puntos de anclaje. Mediante una reacción química, se "cosen" las cadenas entre sí, creando una red tridimensional llena de poros microscópicos. A esa red porosa se le añaden grupos sulfónicos (tratándola con ácido sulfúrico). Estos grupos son extremadamente hidrófilos, es decir, atraen fuertemente las moléculas de agua del aire, incluso cuando la humedad ambiental es baja.
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The data that has been published is quite promising, especially for areas with water scarcity. A "sponge" made from common polystyrene can adsorb nearly 60% of its own weight in water from humid air, and 20% under dry, desert-like conditions. The trapped water is released through gentle heating; simply exposing the material to the sun (or heating it to about 30–60°C) causes it to release the water in less than an hour, making it ready for collection. The material can withstand multiple absorption/release cycles without degrading.
Los datos que han publicado son bastante prometedores, especialmente para zonas con escasez de agua. Una "esponja" hecha de poliestireno común puede adsorber casi el 60% de su propio peso en agua en aire húmedo y un 20% en condiciones secas similares a un desierto . El agua atrapada se libera con un calor suave. Basta con exponerla al sol (o calentarla a unos 30-60 °C) para que suelte el agua en menos de una hora, lista para ser recolectada. El material aguanta múltiples ciclos de absorción/liberación sin degradarse.
Furthermore, it works even with unsorted plastic mixtures, which greatly simplifies recycling and reduces the cost of the process. Its primary impact is that it offers a dual environmental benefit: on one hand, it gives a second life to plastic waste that is otherwise difficult to recycle; on the other, it provides a decentralized, autonomous source of water (requiring only sunlight) for remote communities or arid regions. Unfortunately, as of today, there is no formal commercialization plan, nor is there a commercial product available. The research is still in the laboratory phase, and the researchers themselves have noted that bringing it to market would require overcoming several technical and economic barriers before it could become viable.
Además, funciona incluso con mezclas de plásticos sin separar, lo que simplifica enormemente el reciclaje y abarata el proceso. El impacto principal es que ofrece una vía de doble beneficio ambiental: por un lado, da una segunda vida útil a residuos plásticos difíciles de reciclar; por otro, proporciona una fuente de agua descentralizada y autónoma (solo necesita el sol) para comunidades remotas o zonas áridas. Lamentablemente, A día de hoy, no existe un plan de comercialización formal ni un producto comercial disponible. La investigación se encuentra en una fase de laboratorio y los propios investigadores han señalado que la comercialización requiere superar varias barreras técnicas y económicas antes de ser viable.
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Before a commercial product can be discussed, several critical, as-yet-unresolved issues must be addressed. It is necessary to determine the true cost of large-scale production, as well as the feasibility of recovering the solvents and reagents used in the chemical process—a key factor for ensuring economic competitiveness. Although the material can withstand more than 20 cycles, its durability and performance under real-world, continuous-use conditions over much longer periods still need to be evaluated. The research focuses on the adsorbent material itself; however, a device or system that incorporates this material—enabling an end user to collect water in a practical and efficient manner—has yet to be developed.
Para poder hablar de un producto comercial, todavía necesitan abordar cuestiones críticas que aún no han sido resueltas. Se debe determinar el coste real de producción a gran escala y la recuperación de los disolventes y reactivos utilizados en el proceso químico, algo clave para que sea económicamente competitivo. Aunque el material aguanta más de 20 ciclos, se necesita evaluar su durabilidad y rendimiento en condiciones reales de uso continuado durante períodos mucho más largos. La investigación se centra en el material adsorbente en sí. Falta desarrollar el dispositivo o sistema que integre este material para que un usuario final pueda recolectar el agua de forma práctica y eficiente.
The researchers have indicated that their immediate plans do not involve commercialization; rather, they intend to continue their research to address those specific, outstanding questions. Their short-term roadmap includes: working on integrating the material into actual water-harvesting devices, improving solvent recovery to make the process more sustainable and cost-effective, and evaluating production costs as well as the environmental impact of the material’s entire life cycle. In short, while the technology is highly promising from a scientific standpoint, its journey toward the market is only just beginning—and no dates or industrial partners have yet been announced for a commercialization plan.
Los investigadores han indicado que sus planes inmediatos no son comercializar, sino continuar con la investigación para responder precisamente a esas preguntas pendientes. Su hoja de ruta a corto plazo incluye: Trabajar en la integración del material en dispositivos reales de recolección de agua, mejorar la recuperación de disolventes para hacer el proceso más sostenible y barato y evaluar los costes de producción y el impacto ambiental del ciclo de vida completo del material. En resumen, la tecnología es muy prometedora a nivel científico, pero su camino hacia el mercado apenas está comenzando y todavía no hay fechas ni socios industriales anunciados para un plan de comercialización.
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https://timesofindia.indiatimes.com/science/german-scientists-made-a-sponge-like-material-that-pulls-drinking-water-from-air-as-dry-as-18-humidity-producing-up-to-1-8-litres-per-kg-each-day/articleshow/133092453.cms
Incredible innovation in circular engineering has been made by researchers, who managed to turn scrap plastic like old CD's, packaging, and LEGOs into a "molecular sponge," that can solve two global crises, namely pollution and water shortages.
This process skips the usual polymer-deconstruction-step, and uses the aromatic rings in the plastic to absorb the water from the air. Solar water-making from trash is truly an innovation of the century!
Mirá, lo de los grupos sulfónicos cosidos a los anillos de carbono es lo que me hace ruido lindo: transformar un CD viejo en algo que saca agua del aire seco suena casi a milagro de los chicos. ¿Vos creés que esto llegue a escala real o queda en paper de Viena nomás?
Ese dato de que no descomponen el plástico hasta sus monómeros sino que lo transforman directamente es el que marca la diferencia, porque ahí está el ahorro real de energía. ¿Se sabe cuánta agua por kilo de CD o LEGO puede juntar el material en un ciclo?
Que pasen de policarbonato de CDs viejos a una red porosa con grupos sulfónicos sin romper los monómeros es lo interesante del enfoque. La pregunta es el rendimiento real: cuántos litros por kilo de material y cuántos ciclos de adsorción/desorción aguanta antes de degradarse.
¿Los grupos sulfónicos que le añaden con ácido sulfúrico no se degradan con los ciclos de calor/frío? Digo, xq si absorbe de noche y suelta con sol, el material tiene que aguantar miles de ciclos sin perder capacidad. Me interesa más ese dato de durabilidad que el titular.
Qué interesante que no descompongan el polímero hasta sus monómeros, sino que cosan las cadenas aromáticas del policarbonato de los CDs para formar esa red porosa. En mi experiencia, cuando la ciencia imita procesos de recolección tan simples como el rocío de la mañana, uno ve la huella del Señor en la creación. Me queda la duda de cuánta agua logra liberar un kilo de este material por ciclo de calentamiento solar.
Este avance parece tener buen futuro, aún está en el laboratorio y requiere mucho más estudio hasta finalmente hacerlo viable comercialmente.
Es un gran desafío por ahora pero confío en las mentes brillantes de los investigadores. Será maravilloso que pueda resolver la vida de muchos lugares en el mundo donde el agua es como el oro.
Saludos y éxitos..!