Система на соларна енергия превръща пластмаса и парникови газове в устойчиви горива

Изследователи разработиха система, която може да превръща пластмасови отпадъци и парникови газове в устойчиви горива и други ценни продукти, използвайки само енергия от Слънцето. Учените от Кеймбриджкия университет създават системата, която може да конвертира два отпадъчни потока в два химични продукта едновременно, като това се постига за първи път чрез реактор, захранван със слънчева енергия.

Реакторът преобразува въглероден диоксид и пластмаса в различни продукти, които се използват в редица индустриални сектори. При тестовете въглероден диоксид е конвертиран в синтез газ, ключова суровина за производството на устойчиви течни горива, а пластмасови бутилки са конвертирани в гликолова киселина, която намира широко приложение в козметичната индустрия. Системата може лесно да бъде настроена така, че да се получават различни продукти в зависимост от използвания катализатор.

Превръщането на пластмаса и парникови газове – две от най-големите заплахи за състоянието на околната среда, в полезни и ценни продукти с помощта на соларна енергия е важна стъпка от прехода към по-устойчива, кръгова икономика. Съществуват и други обещаващи захранвани със слънчева енергия технологии за справяне със замърсяването с пластмаса и редуцирането на количествата парникови газове в атмосферата, но досега те не са комбинирани в един-единствен процес.

Изследователите разработват реактор с две отделения – едно за пластмаса и едно за парникови газове. Реакторът използва поглътител на светлина на основата на перовскит – обещаваща алтернатива на силиция за соларни клетки от следващо поколение.
Екипът проектира и различни катализатори, които са интегрирани в поглътителя на светлина. Това позволява на изследователите да получават различни крайни продукти в зависимост от използвания катализатор. Изпитвания на реактора при нормални температура и налягане показват, че той може ефективно да преобразува PET бутилки и въглероден диоксид в различни въглерод базирани горива, като въглероден оксид, синтез газ или формиати, освен споменатата гликолова киселина.

Тези продукти се получават в реактора със скорост, която е много по-висока, отколкото скоростта на конвенционалния процес на фотокаталитична редукция на въглероден диоксид.

“По принцип конверсията на въглероден диоксид изисква много енергия, но на нашата система на практика й е нужна само светлина, за да преобразува вредни продукти в нещо полезно и устойчиво. Преди нея не разполагахме с нищо друго, което да може да създава продукти с висока добавена стойност селективно и ефективно”, казва съавторът в проучването д-р Мотиар Рахаман.

“Специалното на системата е нейната универсалност и адаптируемост – понастоящем получаваме относително прости въглерод базирани молекули, но в бъдеще може да имаме възможност да настроим системата за по-комплексни продукти само благодарение на смяната на катализатора”, допълва първият автор на проучването Субхаджит Бхатачарджи.