ケンブリッジ大学の科学者たちは、プラスチック廃棄物と二酸化炭素を有用な化学物質と持続可能な燃料に変える太陽反応炉を開発しました。科学者たちは太陽エネルギーを利用して、産業および大気からの排出物を環境に優しい液体燃料に変え、ペットボトルを化粧品用のグリコール酸に変えました。この技術の目的は、化石燃料を取り除き、大気中の炭素を減らすことです。この太陽エネルギーで二酸化炭素とプラスチックを持続可能な燃料に変換する技術により、二酸化炭素の地中貯蔵とその長期的な影響を減らすことができます。
ケンブリッジ大学の科学者たちは、二酸化炭素とプラスチック廃棄物を環境に優しい燃料と有用な化学物質に変える太陽反応炉を開発した。二酸化炭素は持続可能な液体燃料用の合成ガスに、ペットボトルは化粧品用のグリコール酸に変わった。研究者たちは、これまでの太陽燃料技術の実験とは対照的に、産業排出物や大気から直接得られるような実際の発生源から得た二酸化炭素を使用した。科学者たちは二酸化炭素を捕らえ、環境に優しい燃料に変えた。
この技術は、大規模に使用されるまでにはまだ改良が必要です。しかし、この結果は、石油やガスの採掘によって環境を損傷することなく、経済を動かすクリーンな燃料を生産するための重要な一歩を示しています。
ユスフ・ハミード化学科のエルヴィン・ライスナー教授の研究チームは、植物が太陽光をエネルギーに変換する光合成の仕組みに着想を得て、人工葉を用いて再生可能でカーボンニュートラルな燃料を長年開発してきた。これらの人工葉は、太陽光のみを利用することで、水と二酸化炭素を有用な燃料に変換することが可能である。
彼らの太陽光実験ではシリンダーからの濃縮CO2が使用されましたが、実用化には工業プロセスや空気からCO2を捕捉する必要があります。空気中にはCO2だけでなく多くの種類の分子があるため、大量の希釈CO2を変換できる技術を作るのは困難です。
ライスナー教授は、「我々が関心を持っているのは脱炭素化だけではなく、脱化石化です。真の循環型経済を実現するには、化石燃料を完全に排除する必要があります。中期的には、この技術は産業界から排出される二酸化炭素を回収し、有用なものに変換することで排出量の削減に役立つ可能性がありますが、最終的には化石燃料を完全に排除し、大気中の二酸化炭素を回収する必要があります」と述べた。
研究者たちは、二酸化炭素を回収し、ポンプで地下に貯留する二酸化炭素回収・貯留（CCS）技術から着想を得た。
ライスナー教授の言葉を借りれば、「CCSは、石油・ガス探査を継続しながら二酸化炭素排出量を削減する方法として、化石燃料業界で広く採用されている技術です。しかし、二酸化炭素回収・貯留ではなく、二酸化炭素回収・利用（CCU）であれば、長期的な影響が不明なまま地下に埋めるのではなく、二酸化炭素から何か有用なものを作り出し、化石燃料の使用をなくすことができるでしょう。」
研究者たちは、太陽光を利用して二酸化炭素とプラスチックを燃料や化学物質に変換する、燃料ガスと空気を用いた太陽光発電技術を開発した。アルカリ溶液に空気を吹き込むことで、二酸化炭素を選択的に捕捉し、他のガスを安全に除去することが可能となる。この気泡注入技術を用いることで、大気中に存在する二酸化炭素を溶液中に効率的に濃縮し、その取り扱いを容易にすることができる。
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この統合システムには、陽極と光電陰極が含まれています。システムのコンパートメントの 2 つは COXNUMX 溶液を捕捉し、それを基本的な燃料である合成ガスに変換します。もう XNUMX つのコンパートメントは、太陽エネルギーを使用してプラスチックを有用な化学物質に変換します。
共同筆頭著者であるモティア・ラハマン博士は、「プラスチック成分はこのシステムの重要な鍵です。空気中の二酸化炭素を回収して利用するには、化学反応がより複雑になります。しかし、システムにプラスチック廃棄物を加えると、プラスチックが二酸化炭素に電子を供与します。プラスチックはグリコール酸に分解され、これは化粧品業界で広く使用されています。一方、二酸化炭素は合成ガスに変換され、これは単純な燃料です」と述べています。
共同筆頭著者であるサヤン・カー博士は、 「この太陽光発電システムは、プラスチックと二酸化炭素排出という2つの有害な廃棄物を、真に役立つものへと変換します。空気中の二酸化炭素を効果的に取り出し、そこから有用なものを作り出すことができるという事実は、特別なことです。太陽光だけでそれが実際に可能であることが分かると、非常に満足感を覚えます」と述べています。
ラハマン博士はさらに、「CCSのように二酸化炭素を地下に貯蔵する代わりに、大気中から二酸化炭素を回収し、クリーンな燃料を作ることができます。こうすることで、燃料生産プロセスから化石燃料産業を排除することができ、気候変動による破壊を回避するのに役立つことが期待されます」と述べた。
科学者たちは、二酸化炭素を含む捕集空気を利用することで、ゼロカーボンの未来を創造できることを示す小型で効率的な装置を開発している。太陽エネルギーで二酸化炭素とプラスチックを持続可能な燃料に変換する原子炉が、気候変動への取り組みにも役立つことが期待される。
