Wetenschappers van Cambridge University creëerden een zonnereactor om plastic afval en CO2 om te zetten in bruikbare chemicaliën en duurzame brandstoffen. Wetenschappers gebruikten zonne-energie om industriële en atmosferische emissies om te zetten in milieuvriendelijke vloeibare brandstoffen, en plastic flessen in glycolzuur voor cosmetica. Het doel van de technologie is om fossiele brandstoffen te verwijderen en koolstof uit de atmosfeer te verminderen. Met deze zonne-energie worden CO2 en plastic omgezet in duurzame brandstoftechnieken, ondergrondse opslag van koolstofdioxide en de gevolgen daarvan op de lange termijn kunnen worden verminderd.
Wetenschappers van de Universiteit van Cambridge creëerden een zonnereactor die CO2 en plastic afval omzet in milieuvriendelijke brandstoffen en nuttige chemicaliën. CO2 werd omgezet in syngas voor duurzame vloeibare brandstoffen en plastic flessen werden omgezet in glycolzuur voor cosmetica. In tegenstelling tot eerdere experimenten met hun zonnebrandstoftechniek, gebruikten de onderzoekers CO2 verkregen uit echte bronnen, zoals industriële emissies of rechtstreeks uit de atmosfeer. Wetenschappers vingen CO2 op en zetten het om in milieuvriendelijke brandstof.
Deze technologie moet nog worden verbeterd voordat het op grote schaal kan worden gebruikt. De resultaten laten echter een belangrijke stap voorwaarts zien in de richting van het produceren van schone brandstoffen om de economie van stroom te voorzien, zonder het milieu te schaden met olie- en gaswinning.
Het team van prof. Erwin Reisner bij de Yusuf Hamied Afdeling Scheikunde is het jarenlang creëren van hernieuwbare, koolstofneutrale brandstoffen met behulp van kunstmatige bladeren en inspiratie puttend uit fotosynthese, het proces dat planten gebruiken om zonlicht om te zetten in energie. Door uitsluitend op zonne-energie te vertrouwen, zijn deze synthetische bladeren in staat om water en CO2 om te zetten in bruikbare brandstoffen.
Hun zonne-experimenten gebruikten geconcentreerde CO2 uit een cilinder, maar voor praktisch gebruik moet het CO2 uit industriële processen of lucht opvangen. Het is moeilijk om technologie te maken die veel verdunde CO2 kan omzetten, omdat er veel soorten moleculen in de lucht zitten, niet alleen CO2.
Professor Reisner zei: "We zijn niet alleen geïnteresseerd in decarbonisatie, maar in defossilisatie - we moeten fossiele brandstoffen volledig elimineren om een echt circulaire economie te creëren. Op de middellange termijn zou deze technologie kunnen helpen de CO2-uitstoot te verminderen door deze uit de industrie te halen en om te zetten in iets nuttigs, maar uiteindelijk moeten we fossiele brandstoffen volledig uit de vergelijking halen en COXNUMX uit de lucht halen."
De onderzoekers haalden hun motivatie uit de technieken voor koolstofafvang en -opslag (CCS), waarbij eerst CO2 wordt afgevangen en vervolgens opslag ondergronds door te pompen.
In de woorden van professor Reisner: "CCS is een technologie die populair is bij de fossielebrandstofindustrie als een manier om koolstofemissies te verminderen en tegelijkertijd olie- en gasexploratie voort te zetten. Maar als we in plaats van koolstofafvang en -opslag koolstofafvang en -gebruik hadden, zouden we iets nuttigs van CO2 kunnen maken in plaats van het ondergronds te begraven, met onbekende gevolgen op de lange termijn, en het gebruik van fossiele brandstoffen kunnen elimineren."
Onderzoekers hebben hun zonnetechnologie laten werken met brandstofgas en lucht, met behulp van zonlicht om CO2 en plastics om te zetten in brandstof en chemicaliën. Het proces van het laten borrelen van lucht door een alkalische oplossing zorgt voor selectieve opvang van CO2 terwijl de andere gassen veilig worden verwijderd. Door deze bubbeltechniek toe te passen, kunnen wetenschappers de CO2 die in de atmosfeer aanwezig is, effectief concentreren in een oplossing, waardoor de verwerking ervan wordt vergemakkelijkt.
Zie ook: 6 voor- en nadelen van koolstofafvang
Dit geïntegreerde systeem bevat een anode en een fotokathode. Een van de compartimenten van het systeem vangt CO2-oplossing op, die vervolgens wordt omgezet in syngas, een basistype brandstof. Een ander compartiment zet plastic om in bruikbare chemicaliën met behulp van zonne-energie.
Co-eerste auteur Dr. Motiar Rahaman zei: "Het plastic component is een belangrijke truc voor dit systeem. Het opvangen en gebruiken van CO2 uit de lucht maakt de chemie moeilijker. Maar als we plastic afval aan het systeem toevoegen, doneert het plastic elektronen aan de CO2. Het plastic breekt af tot glycolzuur, dat veel wordt gebruikt in de cosmetica-industrie, en de CO2 wordt omgezet in syngas, wat een eenvoudige brandstof is."
Dokter Sayan Kar, mede-eerste auteur, stelt, “Dit op zonne-energie werkende systeem neemt twee schadelijke afvalproducten – plastic en koolstofemissies – en zet ze om in iets echt nuttigs. Het feit dat we effectief CO2 uit de lucht kunnen halen en er iets nuttigs van kunnen maken, is bijzonder. Het is bevredigend om te zien dat we dit daadwerkelijk kunnen doen met alleen zonlicht.”
Dr. Rahaman voegde toe: "In plaats van CO2 ondergronds op te slaan, zoals bij CCS, kunnen we het uit de lucht halen en er schone brandstof van maken. Op deze manier kunnen we de fossielebrandstofindustrie uit het proces van brandstofproductie halen, wat ons hopelijk kan helpen klimaatvernietiging te voorkomen."
Wetenschappers maken een klein en efficiënt apparaat om te laten zien hoe het gebruik van gevangen lucht met CO2 een koolstofvrije toekomst kan creëren. Hopelijk kunnen reactoren waar zonne-energie CO2 en plastic omzet in duurzame brandstof ook helpen bij het omgaan met klimaatverandering.
Bron Onderzoek – Geïntegreerde opvang en zonne-energiegestuurde benutting van CO2 uit rookgas en lucht
