Poziom dwutlenku węgla w atmosferze jest najwyższy, od kiedy bada się zjawisko emisji tego gazu. O jego katastrofalnych skutkach dla klimatu na Ziemi nie trzeba już chyba nikogo przekonywać. Podobnie w przypadku plastikowych odpadów, które trafiają praktycznie do wszystkich mórz i oceanów, a także rzek i jezior na naszym globie. Dlatego też naukowcy z wielu różnych instytucji od dawna prowadzą prace nad różnymi rozwiązaniami, które pozwoliłyby przekształcać wychwycony dwutlenek węgla oraz zebrane odpady z tworzyw sztucznych w użyteczne produkty.

Jak na razie jednak żadna z zaproponowanych technologii nie gwarantuje na tyle skutecznego rozwiązania, które pozwoliłoby mieć nadzieję, że uda się efektywnie neutralizować CO₂ z atmosfery czy plastikowe odpady. Dzięki projektowi naukowców z Cambridge jest jednak nadzieja, że to się w niedalekiej przyszłości zmieni.

Opracowali oni specjalny reaktor, który jest w stanie przekształcać zarówno dwutlenek węgla, jak i tworzywa sztuczne w inne, przydatne w innych procesach produkty. Reaktor ten składa się z dwóch komór (jednej na CO₂, drugiej na tworzywa sztuczne) oraz specjalnego katalizatora w każdej z nich. Katalizator ten jest uruchamiany pod wpływem energii słonecznej, absorbowanej przez perowskitowe ogniwo. 

– Ogólnie rzecz biorąc, konwersja CO₂ wymaga dużo energii, ale w naszym systemie wystarczy po prostu dostarczyć światło słoneczne, które zaczyna przekształcać szkodliwe produkty w coś użytecznego i zrównoważonego – powiedział dr Motiar Rahaman, współautor badania. – Przed wprowadzeniem tego systemu nie mieliśmy niczego, co mogłoby wytwarzać produkty o wysokiej wartości selektywnie i wydajnie.

W przeprowadzonych testach wykazano, że reaktor może wydajnie działać w normalnych warunkach temperatury i ciśnienia, wykorzystując jedynie światło słoneczne jako źródło energii. Katalizator ze stopu miedzi i palladu był w stanie przekształcić plastikowe butelki PET w kwas glikolowy, substancję chemiczną szeroko stosowaną w przemyśle kosmetycznym.

Natomiast dwutlenek węgla można przekształcić w różne produkty w zależności od materiału zastosowanego w katalizatorze. Przy użyciu kobaltu CO2 przekształcono w tlenek węgla. Z kolei przy użyciu stopu miedzi z indem uzyskano gaz syntezowy, zaś przy wykorzystaniu określonego enzymu otrzymano różne rodzaje mrówczanu. Produkty te mogą być następnie wykorzystane przy produkcji paliw czy innych chemikaliów.

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Finanse

Finansowanie smart może pozwolić ograniczyć emisję dwutlenku węgla w Europie

Producenci stoją dziś przed dylematem — z jednej strony chcą inwestować w zrównoważony rozwój, z drugiej mają obawy związane z angażowaniem kapitału w obliczu gospodarczej niepewności. Eksperci Siemens Financial Services wskazują, że przedsiębiorstwa produkcyjne powinny szerszej stosować metody finansowania smart.

Inne

Tworzywo superszybkie w biodegradacji

Tworzywa sztuczne to jeden z najpoważniejszych problemów środowiskowych naszych czasów. Są wykorzystywane powszechnie z racji swej wszechstronności, wytrzymałości i odporności na wodę i ciepło. Te zalety niestety stają się wadami po zakończeniu okresu użytkowania produktu, ponieważ odpady z tworzyw sztucznych mogą zalegać na wysypiskach śmieci i w oceanach przez tysiące lat, zanim ulegną degradacji. Chemicy z Uniwersytetu w Konstancji opracowali nowy rodzaj plastiku, który ma trwałość taką jak standardowy, ale ulega biodegradacji w ciągu miesięcy, a nawet dni.

Jak zapewniają autorzy reaktora, działa on bardzo wydajnie. Zespół twierdzi, że jego tempo produkcji jest do 100 razy bardziej wydajne niż w przypadku urządzeń wykorzystujących inne katalizatory zasilane energią słoneczną. Kolejnym krokiem będzie dalszy rozwój reaktora i wytworzenie bardziej złożonych cząsteczek.

– To, co jest tak wyjątkowe w tej technologii, to wszechstronność i możliwość regulacji – obecnie tworzymy dość proste cząsteczki na bazie węgla, ale w przyszłości moglibyśmy dostroić system, aby tworzyć znacznie bardziej złożone produkty, po prostu zmieniając sam katalizator – dodał Subhajit Bhattacharjee, współautor badania.

Źródło: Uniwersytet Cambridge