Новый реактор на солнечной энергии преобразует CO2 и пластиковые отходы в “зеленое” топливо

Команда ученых Кембриджского университета разработала реактор на солнечной энергии, который эффективно преобразует улавливаемый CO2 и пластиковые отходы в экологически чистое топливо и другие ценные химические продукты. Исследователям удалось успешно преобразовать CO2 в синтез-газ (важнейший строительный материал для экологически чистого жидкого топлива), а пластиковые бутылки – в гликолевую кислоту, широко используемую в косметической промышленности.

Для чистоты эксперимента ученые использовали CO2 из реальных источников, таких как промышленные выхлопные газы и атмосферный воздух, в отличие от предыдущих экспериментов, в которых использовался чистый, концентрированный CO2 из баллонов. Способность улавливать и концентрировать CO2 непосредственно из промышленных процессов или самого воздуха является значительным достижением в том, что делает эту технологию практичной для крупномасштабного внедрения.

В течение многих лет исследовательская группа профессора Эрвина Рейснера из Кембриджского университета разрабатывала экологически чистое топливо с нулевым содержанием углерода, вдохновленное фотосинтезом – естественным процессом, посредством которого растения преобразуют солнечный свет в энергию. Используя искусственные листья, команда успешно использовала энергию солнца для преобразования CO2 и воды в топливо.

Однако, чтобы сделать технологию жизнеспособной, крайне важно активно улавливать CO2 в промышленных процессах или непосредственно из воздуха. Учитывая, что CO2 является лишь одним из многих компонентов воздуха, разработка селективного процесса преобразования сильно разбавленного CO2 представляет собой сложную техническую задачу.

– Наша цель – не просто обезуглероживание, но и деофоссилизация, – пояснил профессор Рейснер. – Чтобы создать по-настоящему замкнутую экономику, нам необходимо полностью отказаться от ископаемого топлива. В среднесрочной перспективе эта технология могла бы помочь сократить выбросы углекислого газа, улавливая их в промышленности и превращая во что-то полезное. Однако в конечном счете нам необходимо полностью отказаться от ископаемого топлива и улавливать CO2 непосредственно из воздуха.

Чтобы адаптировать свою технологию, работающую на солнечной энергии, для реальных применений, исследователи разработали систему, которая улавливает CO2 из дымовых газов или непосредственно из воздуха. Пропуская воздух через щелочной раствор, CO2 избирательно улавливается, в то время как другие газы, такие как азот и кислород, безопасно удаляются. Этот процесс позволяет концентрировать CO2 из воздуха, упрощая последующие этапы.

Интегрированная система состоит из фотокатода и анода с двумя отсеками. В одном отсеке улавливаемый CO2 преобразуется в синтез-газ, универсальное топливо. В другом отсеке пластиковые отходы преобразуются в ценные химические вещества, используя солнечный свет в качестве единственного источника энергии.