Ученые разработали реактор, который использует солнечный свет для преобразования выбросов CO2 и пластиковых отходов в чистое биотопливо, одновременно решая две основные экологические проблемы, работая исключительно на солнечной энергии.
Реактор улавливает атмосферный CO2, отфильтровывает другие элементы и превращает его в синтез-газ, важнейший компонент жидкого биотоплива. При этом добавление пластиковых отходов не только расщепляет материал на гликолевую кислоту, но и повышает эффективность конверсии CO2.
В настоящее время мир сталкивается с двумя ключевыми проблемами: увеличением выбросов CO2 от ископаемого топлива и широкое распространение пластиковых отходов. В ответ исследователи из Кембриджского университета разработали реактор, который не только справляется как с выбросами CO2, так и с пластиковыми отходами, но и работает исключительно на солнечной энергии, используя обильный и свободно доступный солнечный свет.
Эта революционная технология направлена на создание по-настоящему циркулярной экономики за счет декарбонизации производства энергии и удаления CO2 из атмосферы, одновременно превращая пластиковые отходы в полезные продукты.
Ученые работают над устойчивым, безуглеродным топливом, вдохновленным фотосинтезом, используя искусственные листья для преобразования CO2 и воды в топливо с помощью солнечного света. Однако предыдущие усилия были сосредоточены на концентрированном CO2, а не на непосредственном извлечении его из атмосферы.
В этом исследовании, команда стремилась захватить CO2 непосредственно с воздуха, что является сложной задачей из-за наличия различных других элементов, которые необходимо отфильтровать. Их цель состоит в том, чтобы полностью отказаться от ископаемого топлива. Они хотят создать по-настоящему циркулярную экономику за счет не только декарбонизации, но и удаления CO2 из атмосферы.
Реактор работает путем фильтрации воздуха через щелочной раствор, который улавливает и концентрирует атмосферный CO2. В то же время безвредные газы, такие как азот и кислород, выделяются. Концентрированный CO2 затем преобразуется в топливо с использованием солнечного света. Добавление пластиковых отходов в систему играет решающую роль в увеличении производства топлива. Когда пластиковые отходы вводятся, они обеспечивают электроны захваченному CO2, расщепляя пластик на гликолевую кислоту и эффективно превращая CO2 в синтез-газ.
Устройство разделено на два отсека, один из которых предназначен для улавливания CO2 и преобразования его в синтез-газ. Другой отсек необходим для преобразования пластиковых отходов в гликолевую кислоту. Два отсека работают вместе, передавая электроны между собой, чтобы облегчить процессы преобразования. Этот подход предлагает альтернативу простому улавливанию и хранению CO2 под землей, поскольку он позволяет создавать полезные продукты.
Для широкомасштабного внедрения необходимы дальнейшие улучшения, но технология представляет собой значительный шаг на пути к более чистому и устойчивому миру. Эффективно превращая два вредных отхода, выбросы углерода и пластик, во что-то значимое, эта система демонстрирует потенциал снижения уровня CO2 в атмосфере при сохранении ценных ресурсов. Кроме того, способность реактора использовать биотопливо способствует переходу от ископаемого топлива.
Исследователи считают, что эта инновационная технология также может способствовать более эффективным процессам переработки отходов. Используя силу солнечного света и легкодоступные ресурсы, такие как CO2 и пластиковые отходы, система является надежной, эффективной и масштабируемой. Она предлагает многообещающие решения в борьбе с изменением климата и переходе к зеленой экономике. Однако для определения экономической целесообразности и углеродного следа этого подхода необходимы дополнительные технико-экономические оценки и оценки жизненного цикла.
