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 z Wydziału Chemii im. Yusufa Hamieda od lat tworzy odnawialne, neutralne pod względem emisji dwutlenku węgla paliwa, wykorzystując sztuczne liście i czerpiąc inspirację z fotosyntezy – procesu, w którym rośliny przekształcają światło słoneczne w energię. Opierając się wyłącznie na 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 powiedział: „Nie interesuje nas tylko dekarbonizacja, ale defosylizacja – musimy całkowicie wyeliminować paliwa kopalne, aby stworzyć prawdziwie obiegową gospodarkę. W perspektywie średnioterminowej technologia ta mogłaby pomóc w zmniejszeniu emisji dwutlenku węgla poprzez wychwytywanie go z przemysłu i przekształcanie w coś użytecznego, ale ostatecznie musimy całkowicie wyeliminować paliwa kopalne i wychwytywać CO2 z powietrza”.
Naukowcy czerpali inspirację z technik wychwytywania i składowania dwutlenku węgla (CCS), które polegają na wychwytywaniu CO2, a następnie jego składowaniu pod ziemią za pomocą pomp.
Jak mówi profesor Reisner, „CCS to technologia popularna w przemyśle paliw kopalnych jako sposób na redukcję emisji dwutlenku węgla przy jednoczesnym kontynuowaniu poszukiwań ropy naftowej i gazu. Gdyby jednak zamiast wychwytywania i składowania dwutlenku węgla wdrożono wychwytywanie i utylizację dwutlenku węgla, moglibyśmy stworzyć coś pożytecznego z CO2, zamiast zakopywać go pod ziemią, z nieznanymi długoterminowymi konsekwencjami, i wyeliminować zużycie paliw kopalnych”.
Naukowcy stworzyli technologię solarną wykorzystującą paliwo gazowe i powietrze , wykorzystując światło słoneczne do przekształcania CO2 i tworzyw sztucznych w paliwo i chemikalia. Proces przepuszczania powietrza przez roztwór alkaliczny pozwala na selektywne wychwytywanie CO2, a jednocześnie bezpieczne usuwanie pozostałych gazów. Dzięki zastosowaniu tej techniki, naukowcy mogą skutecznie koncentrować CO2 obecny w atmosferze w roztworze, ułatwiając tym samym jego przetwarzanie.
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.
Współautor, dr Motiar Rahaman, powiedział: „Element plastikowy to ważny element tego systemu. Wychwytywanie i wykorzystywanie CO2 z powietrza utrudnia chemię. Ale jeśli dodamy do systemu odpady plastikowe, plastik oddaje elektrony 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 artykułu, stwierdza: „Ten zasilany energią słoneczną system przetwarza dwa szkodliwe produkty odpadowe – plastik i emisję dwutlenku węgla – i przekształca je w coś naprawdę użytecznego. Fakt, że możemy skutecznie usuwać CO2 z powietrza i wytwarzać z niego coś użytecznego, jest wyjątkowy. To satysfakcjonujące, że możemy to robić, wykorzystując wyłącznie światło słoneczne”.
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 wyeliminować przemysł paliw kopalnych z procesu produkcji paliw, 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.
