Gli scienziati dell'Università di Cambridge hanno creato un reattore solare per trasformare i rifiuti di plastica e la CO2 in sostanze chimiche utili e combustibili sostenibili. Gli scienziati hanno utilizzato l'energia solare per trasformare le emissioni industriali e atmosferiche in combustibili liquidi ecocompatibili e le bottiglie di plastica in acido glicolico per cosmetici. L'obiettivo della tecnologia è rimuovere i combustibili fossili e ridurre il carbonio dall'atmosfera. Con questa energia solare converte la CO2 e la plastica in combustibili sostenibili, lo stoccaggio sotterraneo di anidride carbonica e le sue conseguenze a lungo termine possono essere ridotti.
Gli scienziati della Cambridge University hanno creato un reattore solare che trasforma la CO2 e i rifiuti di plastica in combustibili ecocompatibili e sostanze chimiche utili. La CO2 è stata trasformata in gas di sintesi per combustibili liquidi sostenibili e le bottiglie di plastica sono state trasformate in acido glicolico per cosmetici. Contrariamente ai precedenti esperimenti con la loro tecnica di combustibile solare, i ricercatori hanno utilizzato la CO2 ottenuta da fonti reali, come le emissioni industriali o direttamente dall'atmosfera. Gli scienziati hanno catturato e trasformato la CO2 in combustibile ecocompatibile.
Questa tecnologia necessita ancora di miglioramenti prima di essere utilizzata su larga scala. Tuttavia, i risultati mostrano un importante passo avanti verso la produzione di combustibili puliti per alimentare l'economia, senza danneggiare l'ambiente con l'estrazione di petrolio e gas.
Il team del professor Erwin Reisner presso il Dipartimento di Chimica Yusuf Hamied si dedica da anni alla creazione di combustibili rinnovabili a impatto zero, utilizzando foglie artificiali e traendo ispirazione dalla fotosintesi, il processo che le piante impiegano per trasformare la luce solare in energia. Sfruttando esclusivamente l'energia solare, queste foglie sintetiche sono in grado di convertire acqua e CO2 in combustibili utili.
I loro esperimenti solari hanno utilizzato CO2 concentrata da un cilindro, ma è necessario catturare CO2 da processi industriali o dall'aria per un uso pratico. È difficile realizzare una tecnologia in grado di convertire molta CO2 diluita perché ci sono molti tipi di molecole nell'aria, non solo CO2.
Il professor Reisner ha affermato: "Non ci interessa solo la decarbonizzazione, ma la de-fossilizzazione: dobbiamo eliminare completamente i combustibili fossili per creare un'economia veramente circolare. Nel medio termine, questa tecnologia potrebbe contribuire a ridurre le emissioni di carbonio catturandole dall'industria e trasformandole in qualcosa di utile, ma in definitiva, dobbiamo eliminare completamente i combustibili fossili dall'equazione e catturare la CO2 dall'aria".
I ricercatori hanno tratto ispirazione dalle tecniche di cattura e stoccaggio del carbonio (CCS), che prevedono la cattura della CO2 e il suo successivo stoccaggio sotterraneo tramite pompaggio.
Come afferma il professor Reisner, "la CCS è una tecnologia popolare tra l'industria dei combustibili fossili come metodo per ridurre le emissioni di carbonio continuando al contempo l'esplorazione di petrolio e gas. Ma se invece di catturare e stoccare il carbonio, avessimo la cattura e l'utilizzo del carbonio, potremmo ricavare qualcosa di utile dalla CO2 invece di seppellirla sottoterra, con conseguenze a lungo termine sconosciute, ed eliminare l'uso dei combustibili fossili".
I ricercatori hanno applicato la loro tecnologia solare al gas combustibile e all'aria , utilizzando la luce del sole per trasformare la CO2 e la plastica in combustibili e prodotti chimici. Il processo di gorgogliamento dell'aria attraverso una soluzione alcalina consente di intrappolare selettivamente la CO2, mentre gli altri gas vengono rimossi in sicurezza. Applicando questa tecnica di gorgogliamento, gli scienziati possono concentrare efficacemente la CO2 presente nell'atmosfera in una soluzione, facilitandone così la gestione.
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Questo sistema integrato contiene un anodo e un fotocatodo. Uno dei compartimenti del sistema cattura la soluzione di CO2, che viene poi trasformata in syngas, un tipo di combustibile di base. Un altro converte la plastica in sostanze chimiche utili utilizzando l'energia solare.
Il co-primo autore, il dottor Motiar Rahaman, ha affermato: "La componente plastica è un elemento chiave di questo sistema. Catturare e utilizzare la CO2 dall'aria rende la reazione chimica più complessa. Tuttavia, se aggiungiamo rifiuti di plastica al sistema, la plastica cede elettroni alla CO2. La plastica si decompone in acido glicolico, ampiamente utilizzato nell'industria cosmetica, e la CO2 viene convertita in syngas, un combustibile semplice."
Il dottor Sayan Kar , co-primo autore, afferma: "Questo sistema a energia solare prende due prodotti di scarto dannosi – la plastica e le emissioni di carbonio – e li converte in qualcosa di veramente utile. Il fatto che possiamo effettivamente prelevare la CO2 dall'aria e ricavarne qualcosa di utile è straordinario. È gratificante constatare che possiamo farlo utilizzando solo la luce solare."
Il dottor Rahaman ha aggiunto: "Invece di immagazzinare la CO2 nel sottosuolo, come avviene con la CCS, possiamo catturarla dall'aria e ricavarne un combustibile pulito. In questo modo, possiamo escludere l'industria dei combustibili fossili dal processo di produzione di carburante, il che, si spera, ci aiuterà a evitare la distruzione del clima".
Gli scienziati stanno realizzando un piccolo ed efficiente dispositivo per dimostrare come l'uso dell'aria catturata con la CO2 possa creare un futuro a zero emissioni di carbonio. Speriamo che i reattori in cui l'energia solare converte la CO2 e la plastica in combustibile sostenibile possano aiutare anche a gestire il cambiamento climatico.
Ricerca sulla fonte – Cattura integrata e utilizzo tramite energia solare della CO2 dai gas di scarico e dall'aria
