Prázdný kelímek od kávy jako klíč k čistšímu vzduchu: Vědci upcyklují plasty pro zachycování CO2

8. června 2026Inovace

Lidstvo zaplavilo ovzduší odpadními látkami z využívání fosilních paliv, čímž uvolnilo dostatek CO2, aby změnilo klima planety. Zároveň vyhazujeme obrovské množství uhlíku ve formě plastů na skládky a do životního prostředí kolem nás i uvnitř nás.

Nová studie vedená Ruth Ebenbauerovou z Aarhuské univerzity experimentuje s touto myšlenkou tím, že upcykluje vyřazený polystyren na materiál běžně používaný v systémech pro zachycování uhlíku. Tento materiál je založen na aminech – jednoduché chemické skupině, která pohodlně funguje jako houba na CO2. Amin zachytí molekuly CO2, když je jim vystaven, ale uvolní je po zahřátí nebo snížení tlaku, čímž je připraven k dalšímu použití. První „zařízení na čištění CO2“ testovaná v komínech používala aminy rozpuštěné ve vodě, ale dnes se ve všech typech systémů pro zachycování uhlíku používají pevné aminy, protože vyžadují méně energie. Tyto pevné materiály – často vyráběné do granulí podobných aktivnímu uhlí ve vodním filtru – mají velký povrch a vysokou pórovitost, takže aminy mohou efektivně spolupracovat s molekulami CO2.

V současné době jsou tyto materiály získávány z fosilních paliv. Skládají se ze dvou složek: samotných aminových skupin a něčeho, co jim poskytuje strukturu, ve které se nacházejí. Výzkumný tým přišel s myšlenkou, že polystyren by mohl být pro tuto strukturní složku ideální. Polystyren se používá na pěnový polystyren a na pevné předměty, jako jsou jídelní příbory nebo průhledná část obalu CD. Ve Spojených státech se recykluje méně než 1 procento, zatímco Evropa dosahuje o něco lepších 10 procent.

Proces upcyklace má dva chemické kroky. První připojuje atomy bromu k aromatickým kruhům v polystyrenu za použití zlata jako katalyzátoru. Druhý krok zavádí dvouuhlíkovou formu aminu (běžná složka v široké škále produktů) a měděný katalyzátor, který vymění aminové skupiny tam, kde byly atomy bromu. Některé aminové skupiny se drží samostatně, zatímco jiné se navzájem propojují, aby pomohly vytvořit pórovitost uvnitř pevné látky.

Vědci testovali tento proces s několika plastovými předměty, včetně pěnového polystyrenu, obalů na potraviny, vidličky, obalu CD a základní desky Lego (která má další chemickou složku). Zjistili, že vyrobený materiál fungoval dobře v cyklu zachycování uhlíku, a to jak při extrémně vysoké koncentraci CO2 v komíně, tak při nižší koncentraci v okolním vzduchu. Vědci také zjistili, že mohli během procesu kontrolovat vlastnosti materiálu. Mohli upravovat obsah aminů nahoru nebo dolů, stejně jako poměr, který vytvářel vazby pro pórovitost namísto těch, které zachycují CO2.