Blöjor kan återvinnas 200 gånger snabbare med ljus

Superabsorbenter blir flytande under UV-ljus när de har tagit upp tillräckligt med vatten. Därefter kan de återanvändas. Kredit: Ken Pekarsky, KIT
Superabsorbenter blir flytande under UV-ljus när de har tagit upp tillräckligt med vatten. Därefter kan de återanvändas. Kredit: Ken Pekarsky, KIT

Mer än 100 000 ton blöjor slängs varje år i Tyskland. Stora mängder värdefulla resurser, såsom blöjfoder, hamnar i soporna. Blöjfodren består av speciella polymerer, så kallade superabsorbenter.

Forskare vid Karlsruhe Institute of Technology (KIT) har nu lyckats förbättra sin komplexa återvinningsprocess. De använder UV-strålning för att bryta ner de kemiska kedjor som håller samman polymererna. Inga kemikalier behövs. Återvinningen vid rumstemperatur är 200 gånger snabbare än konventionell återvinning. De återvunna polymererna kan sedan bearbetas till nya lim och färgämnen. Resultaten rapporteras i ACS Applied Materials & Interfaces.

Superabsorbenter finns i blöjor samt i ett antal andra hygien- och medicinska produkter, såsom bandage och förbandsmaterial. Hittills har det krävts starka syror för att återvinna natriumpolyakrylat, det högabsorberande materialet. Dessa tvärbundna polymerer är olösliga i vatten.

Vid höga temperaturer smälter de inte, utan bryts bara ned. Syrorna ”klipper” dock av de kedjor som stabiliserar polymererna efter ca 16 timmar vid 80° Celsius och möjliggör därmed återvinning. Denna process är komplicerad och dyr, vilket är anledningen till att superabsorbenter knappast har återanvänts. Varje år hamnar cirka två miljoner ton av dem i soporna eller förbränns.
Vätska på fem minuter istället för 16 timmar

Forskare från Institute of Biological and Chemical Systems, Institute for Biological Interfaces och Institute for Chemical Technology and Polymer Chemistry vid KIT har nu funnit att de tvärbundna natriumpolyakrylatpolymererna bryts ned under UV-ljus efter upptagningen av vatten.

”De kedjor som binder samman polymererna bryts av ljuset. Därefter är de så lösa att de simmar i vatten och förvandlas till flytande fibrer”, förklarar Pavel Levkin, professor vid Institute of Biological and Chemical Systems.

För sina studier klippte forskarna ut fodret från vanliga blöjor, fuktade dem med vatten och utsatte dem för en lampa på 1000 W. Redan efter fem minuter förvandlades det fasta materialet till en vätska som droppade ner i en uppsamlare. ”Den här metoden med UV-ljus är ungefär 200 gånger snabbare än med syror”, säger Levkin.

Teamet använde sedan kända processer för att omvandla vätskan till nya lim och färgämnen. ”Observationen att ämnet är lösligt och processbart var av stor betydelse. Sannolikt kan det omvandlas till många andra produkter”, förklarar forskaren.

För sina tester använde forskarna rena blöjor. Men det är också möjligt att separera superabsorbenterna från använda blöjor. ”Det finns alltså ingen anledning till att en verklighetstrogen användning inte skulle vara möjlig”, säger Levkin.

Återvinningsmetoden kan kostnadsfritt optimeras ekologiskt med hjälp av solenergi. ”Vi har hittat en lovande strategi för återvinning av superabsorbenter. Detta kommer att minska miljöföroreningarna avsevärt och bidra till en mer hållbar användning av polymerer.”

Ytterligare information: Shuai Li et al, Diapers to Thickeners and Pressure-Sensitive Adhesives: Recycling of Superabsorbers via UV Degradation, ACS Applied Materials & Interfaces (2023). DOI: 10.1021/acsami.3c06999

Bli först med att kommentera

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte att publiceras.