Dokážeme pomocí slunce přeměnit plasty a skleníkové plyny na udržitelná paliva?
Vědci vyvinuli systém, který dokáže přeměnit plastový odpad a skleníkové plyny na udržitelná paliva a další hodnotné produkty – pouze za použití energie ze Slunce.
Solární reaktor přeměňuje oxid uhličitý (CO2) a plasty na různé produkty, které jsou užitečné v řadě průmyslových odvětví. Při testech byl CO2 přeměněn na syngas, klíčovou složku pro udržitelná kapalná paliva, a plastové lahve byly přeměněny na kyselinu glykolovou, jež je široce používána v kosmetickém průmyslu.
Změnou katalyzátoru navíc lze dosáhnout různých koncových produktů. Přeměna plastů a skleníkových plynů – dvou z největších hrozeb, kterým současný svět čelí – na užitečné a hodnotné produkty za pomoci solární energie je navíc důležitým krokem v přechodu k udržitelnějšímu oběhovému hospodářství.
Jak situace aktuálně vypadá?
Výzkumníci vyvinuli integrovaný reaktor se dvěma oddělenými oddíly: jedním pro plasty a jedním pro skleníkové plyny. Reaktor využívá absorbér světla na bázi perovskitu, slibnou alternativu křemíku pro solární články nové generace. Navrženy byly rovněž různé katalyzátory, které byly integrovány do absorbéru světla – změnou katalyzátoru by pak výzkumníci mohli změnit konečný produkt.
Testy reaktoru za normálních teplotních a tlakových podmínek ukázaly, že reaktor dokáže kromě kyseliny glykolové efektivně přeměnit PET plastové lahve a CO2 na různá paliva na bázi uhlíku, jako je CO, syngas nebo formiát. Právě tato všestrannost a laditelnost jsou tím, co výzkum odlišuje od těch ostatních, probíhajících či dosud provedených.
Reaktor v současné době vyvíjený v Cambridge produkoval tyto produkty rychlostí, která je také mnohem vyšší než u konvenčních fotokatalytických procesů snižování CO2.
V horizontu pěti let by výzkum mohl pokročit – se zaměřením na potenciál reaktoru tak, aby produkoval i složitější molekuly. Vědci tvrdí, že podobné postupy a technologie by mohly být jednoho dne použity k vývoji recyklačního závodu na solární pohon.
Zdroj:
Subhajit Bhattacharjee, Motiar Rahaman et al. Photoelectrochemical CO2-to-fuel conversion with simultaneous plastic reforming. Nature Synthesis, 2023 DOI: 10.1038/s44160-022-00196-0