Naukowcy z Uniwersytetu Cambridge stworzyli reaktor słoneczny, aby przekształcić odpady plastikowe i CO2 w użyteczne chemikalia i zrównoważone paliwa. Naukowcy wykorzystali energię słoneczną, aby przekształcić emisje przemysłowe i atmosferyczne w przyjazne dla środowiska paliwa płynne, a plastikowe butelki w kwas glikolowy do kosmetyków. Celem tej technologii jest usuwanie paliw kopalnych i redukcja dwutlenku węgla z atmosfery. Dzięki tej energii słonecznej CO2 i plastik są przekształcane w zrównoważone techniki paliwowe, podziemne magazynowanie dwutlenku węgla i jego długoterminowe konsekwencje mogą zostać ograniczone.
Naukowcy z Uniwersytetu Cambridge stworzyli reaktor słoneczny, który przekształca CO2 i odpady plastikowe w przyjazne dla środowiska paliwa i użyteczne chemikalia. CO2 przekształcono w gaz syntezowy do zrównoważonych paliw płynnych, a plastikowe butelki przekształcono w kwas glikolowy do kosmetyków. W przeciwieństwie do poprzednich eksperymentów z ich techniką paliwa słonecznego, naukowcy wykorzystali CO2 uzyskane z rzeczywistych źródeł, takich jak emisje przemysłowe lub bezpośrednio z atmosfery. Naukowcy przechwycili i przekształcili CO2 w przyjazne dla środowiska paliwo.
Ta technologia wciąż wymaga udoskonalenia, zanim zostanie wykorzystana na dużą skalę. Jednak wyniki pokazują ważny krok naprzód w kierunku produkcji czystych paliw, które będą napędzać gospodarkę, bez szkody dla środowiska poprzez wydobycie ropy naftowej i gazu.
Zespół prof. Erwina Reisnera w Yusuf Hamied Wydział Chemii został tworzenie odnawialnych, neutralnych pod względem emisji dwutlenku węgla paliw przez lata przy użyciu sztucznych liści i czerpiąc inspirację z fotosyntezy, procesu, którego rośliny używają do przekształcania światła słonecznego w energię. Dzięki wyłącznemu wykorzystaniu energii słonecznej, te syntetyczne liście są w stanie przekształcać wodę i CO2 w użyteczne paliwa.
Ich eksperymenty słoneczne wykorzystywały skoncentrowany CO2 z cylindra, ale do praktycznego wykorzystania konieczne jest wychwytywanie CO2 z procesów przemysłowych lub powietrza. Trudno jest stworzyć technologię, która może przekształcać znacznie rozcieńczony CO2, ponieważ w powietrzu znajduje się wiele rodzajów cząsteczek, nie tylko CO2.
Profesor Reisner powiedziany, „Nie interesuje nas tylko dekarbonizacja, ale defosylizacja – musimy całkowicie wyeliminować paliwa kopalne, aby stworzyć prawdziwie cyrkularną gospodarkę. W średnim okresie ta technologia mogłaby pomóc w zmniejszeniu emisji dwutlenku węgla poprzez wychwytywanie go z przemysłu i przekształcanie w coś użytecznego, ale ostatecznie musimy całkowicie wykluczyć paliwa kopalne z równania i wychwytywać CO2 z powietrza”.
Naukowcy czerpali inspirację z technik wychwytywania i składowania dwutlenku węgla (CCS), które obejmują wychwytywanie CO2, a następnie jego przechowywanie podziemne poprzez pompowanie.
Jak powiedział profesor Reisner, „CCS to technologia popularna w przemyśle paliw kopalnych jako sposób na redukcję emisji dwutlenku węgla przy jednoczesnym kontynuowaniu eksploracji ropy naftowej i gazu. Ale gdybyśmy zamiast wychwytywania i składowania dwutlenku węgla mieli wychwytywanie i wykorzystywanie dwutlenku węgla, moglibyśmy zrobić coś pożytecznego z CO2 zamiast zakopywać go pod ziemią, z nieznanymi długoterminowymi konsekwencjami, i wyeliminować wykorzystanie paliw kopalnych”.
Naukowcy sprawili, że ich technologia solarna zadziałała paliwo gazowe i powietrze, wykorzystując światło słoneczne do przekształcania CO2 i plastiku w paliwo i chemikalia. Proces przepuszczania powietrza przez roztwór alkaliczny umożliwia selektywne wychwytywanie CO2 podczas gdy inne gazy są bezpiecznie usuwane. Stosując tę technikę bąbelkowania, naukowcy mogą skutecznie skoncentrować CO2 obecny w atmosferze w roztworze, ułatwiając w ten sposób jego obsługę.
Zobacz także: 6 zalet i wad wychwytywania dwutlenku węgla
Ten zintegrowany system zawiera anodę i fotokatodę. Jedna z komór systemu wychwytuje roztwór CO2, który jest następnie przekształcany w gaz syntezowy, podstawowy rodzaj paliwa. Inna przekształca plastik w użyteczne substancje chemiczne przy użyciu energii słonecznej.
Współtwórca Dr Motiar Rahaman powiedziany, „Element plastikowy jest ważnym trikiem w tym systemie. Wychwytywanie i wykorzystywanie CO2 z powietrza utrudnia chemię. Ale jeśli dodamy do systemu odpady plastikowe, plastik przekazuje elektrony do CO2. Plastik rozkłada się na kwas glikolowy, który jest szeroko stosowany w przemyśle kosmetycznym, a CO2 jest przekształcany w gaz syntezowy, który jest prostym paliwem”.
Dr Sayan Kar, współautor pierwszego tekstu, stwierdza, „Ten zasilany energią słoneczną system pobiera dwa szkodliwe produkty odpadowe – plastik i emisje dwutlenku węgla – i zamienia je w coś naprawdę użytecznego. Fakt, że możemy skutecznie pobierać CO2 z powietrza i tworzyć z niego coś użytecznego, jest wyjątkowy. Satysfakcjonujące jest to, że możemy to zrobić, używając wyłącznie światła słonecznego”.
Dr Rahaman dodał: „Zamiast składować CO2 pod ziemią, jak w CCS, możemy wychwytywać go z powietrza i wytwarzać z niego czyste paliwo. W ten sposób możemy wykluczyć przemysł paliw kopalnych z procesu produkcji paliwa, co miejmy nadzieję pomoże nam uniknąć zniszczenia klimatu”.
Naukowcy tworzą małe i wydajne urządzenie, aby pokazać, jak wykorzystanie wychwyconego powietrza z CO2 może stworzyć przyszłość bezemisyjną. Miejmy nadzieję, że reaktory, w których energia słoneczna przekształca CO2 i plastik w zrównoważone paliwo, mogą również pomóc w radzeniu sobie ze zmianą klimatu.
