Plastikmüll wird zu Wasserschwämmen – im Labor getestet

Alte LEGO-Steine, ein Stapel CDs, ein Besteckeinsatz aus Polystyrol: An der Universität Wien ist der Alltagskunststoff, der im Müll landet, zum Rohstoff für ein Material geworden, das Wasser aus der Luft zieht. Die Materialchemiker Anastasiia Naryshkina, Paul Schweng und Robert Woodward haben mehrere Arten von Plastikmüll in wasseranziehende Polymernetzwerke umgewandelt. Ihre Studie, 2026 in Chem Circularity veröffentlicht, zeigt einen Weg, Plastikmüll als Adsorptionsmittel für die atmosphärische Wassergewinnung ein zweites Leben zu geben.

Plastikmüll und Wasserknappheit gehören beide zu den großen Umweltproblemen. Bei der atmosphärischen Wassergewinnung wird Wasserdampf direkt aus der Luft aufgefangen und anschließend durch gezielte Erwärmung freigesetzt, damit er gesammelt werden kann. Als dezentrale oder netzunabhängige Ergänzungsquelle für Wasser ist das vielversprechend. Ein dafür geeignetes Material muss Feuchtigkeit anziehen, große Mengen davon speichern und wiederholte Auffang- und Freisetzungszyklen überstehen. Das Team fragte sich, ob ausgedientes Plastik als Ausgangsstoff für diese molekularen Schwämme dienen kann.

Die Chemie funktioniert in zwei Schritten. Bestimmte Kunststoffe sind aromatische Polymere, deren Moleküle Ringe aus sechs Kohlenstoffatomen enthalten. Diese Ringe wirken als Ankerpunkte, die die Polymerketten zu einem porösen Netzwerk mit winzigen inneren Hohlräumen verknüpfen. Eine anschließende Behandlung mit Schwefelsäure fügt Sulfonsäuregruppen hinzu, chemische Stellen, die Wasser anziehen, auch aus relativ trockener Luft.

Die Forscher stellten die Schwämme aus Polystyrol-Verpackungen, Polycarbonat-CDs, ABS-LEGO-Steinen und einer ausgewählten Mischung aus Plastikabfällen her. Der Polystyrol-Schwamm, das Material für Einweg-Besteck und CD-Hüllen, nahm fast 60 % seines Eigengewichts an Wasser aus feuchter Luft auf und 20 % bei trockenen, wüstenähnlichen Bedingungen. Der größte Teil der Aufnahme und Freisetzung geschah innerhalb einer Stunde, wobei milde Wärme wie Sonnenlicht die Freisetzung übernahm. Die Schwämme überstehen die Zyklen gut, sodass dasselbe Material immer wieder Wasser erzeugen kann. Die Arbeit befindet sich noch im Laborstadium. Die Studie lässt die Langzeitleistung der Schwämme und den gesamten Ressourcenaufwand für ihre Herstellung offen, und die Forscher nennen keinen Zeitplan für ein Produkt.

Vorerst ist der Gewinn der Nachweis, dass sich der Abfallstrom in ein funktionierendes Material verwandeln lässt, auch gemischte Kunststoffe. Für Gemeinschaften ohne verlässliches Wassernetz oder für Standorte weit vom Stromnetz könnte ein solcher Schwamm eines Tages eine Versorgung ergänzen, die auf Luft und Sonnenlicht angewiesen ist. Ob es so weit kommt, hängt von den laufenden Langzeittests ab; ein Termin steht noch nicht fest.