Парниковые газы и пластиковые отходы - две крупнейшие экологические проблемы, с которыми сегодня сталкивается мир. Новый солнечный реактор из Кембриджа предназначен для одновременного решения их обеих. Он превращает углекислый газ и использованные пластиковые бутылки в полезные материалы, хотя сам питается только солнечным светом.
Как это работает?
Реактор создан учеными из Кембриджского университета. Устройство состоит из двух отдельных отсеков - один для пластика и второй для CO2. В каждом отсеке есть блок, который поглощает энергию солнечного света и использует ее для запуска катализатора, который превращает сырье в нечто более полезное. Поглотителем света является перовскит - перспективный материал для новых типов солнечных батарей. Катализатор меняется в зависимости от желаемого конечного продукта.
«Как правило, конверсия CO2 требует много энергии, но нашей системе достаточно солнечного света, чтобы она начала превращать вредные продукты во что-то полезное и устойчивое. До этой системы у нас не было ничего, что могло бы создавать высококачественные продукты избирательно и эффективно», - говорит доктор Мотиар Рахаман, соавтор исследования.
В ходе испытаний группа продемонстрировала, что реактор может эффективно работать при нормальных условиях - комнатной температуре и нормальном атмосферном давлении. Используется только солнечный свет для получения энергии.
Катализатор из медно-палладиевого сплава позволяет превращать ПЭТ-пластиковые бутылки в гликолевую кислоту - химическое вещество, используемое в косметической промышленности.
Диоксид углерода удалось превратить в монооксид углерода при использовании в качестве катализатора соединения кобальта, сингаза с использованием сплава медь-индия и формиата с использованием специфического фермента.
Реактор работает очень эффективно. Команда говорит, что его производительность до 100 раз эффективнее, в устройствах, использующих катализаторы с солнечными батареями. Теперь ученые постараются улучшить реактор, чтобы получать с его помощью более сложные молекулы.
«Особенность этой системы - универсальность и настраиваемость. Сейчас мы делаем довольно простые молекулы на основе углерода, но в будущем мы сможем настроить систему, чтобы создавать гораздо более сложные продукты, просто меняя катализатор», - говорит Субхаджит Бхаттачарджи, соавтор исследования.
Исследование опубликовано в журнале Nature Synthesis.
