Forscher aus Adelaide entwickeln Weg zur Umwandlung von Plastik in Wasserstoffkraftstoff

Forscher der Adelaide University haben einen Fahrplan für die Umwandlung von Plastikabfällen in Wasserstoff und andere saubere Kraftstoffe mithilfe von Sonnenlicht erstellt und damit eine Technologie vorangebracht, die ihrer Meinung nach gleichzeitig Umweltverschmutzung und Energieprobleme lösen könnte.

Die diese Woche in der Fachzeitschrift Chem Catalysis veröffentlichte Studie untersucht, wie ein als solarbetriebene Photoreformierung bekannter Prozess lichtaktivierte Materialien, sogenannte Photokatalysatoren, nutzt, um Kunststoffe bei relativ niedrigen Temperaturen abzubauen. Dabei entstehen Wasserstoff – ein emissionsfreier Kraftstoff – sowie Synthesegas, Essigsäure und sogar Kohlenwasserstoffe im Dieselbereich.interestingengineering+1

Eine doppelte Lösung für Umweltverschmutzung und Energie

Weltweit werden jährlich mehr als 460 Millionen Tonnen Kunststoff produziert, wobei Millionen Tonnen in die Umwelt gelangen. Das Team aus Adelaide unter der Leitung des Doktoranden Xiao Lu und des Hauptautors Professor Xiaoguang Duan argumentiert, dass Kunststoffe – reich an Kohlenstoff und Wasserstoff – eher eine ungenutzte Energieressource als bloßer Abfall darstellen.adelaide

„Plastik wird oft als großes Umweltproblem angesehen, stellt aber auch eine bedeutende Chance dar“, sagte Lu in einer Erklärung der Universität. „Wenn wir Abfallkunststoffe mithilfe von Sonnenlicht effizient in saubere Kraftstoffe umwandeln können, können wir Umweltverschmutzung und Energieprobleme gleichzeitig angehen.“adelaide

Im Gegensatz zur herkömmlichen Wasserspaltung, der dominierenden Methode zur Produktion von grünem Wasserstoff, ist die kunststoffbasierte Photoreformierung energieeffizienter, da die chemischen Bindungen in Kunststoff leichter aufzubrechen sind. Einige experimentelle Systeme liefen laut den Forschern mehr als 100 Stunden lang kontinuierlich.interestingengineering+1

Herausforderungen für die Zukunft

Die Forscher warnen, dass die Technologie noch weit von einem industriellen Einsatz entfernt ist. Verschiedene Kunststoffarten verhalten sich bei der Umwandlung unterschiedlich, und gängige Zusatzstoffe wie Farbstoffe und Stabilisatoren können den Prozess stören. Photokatalysatoren zersetzen sich zudem mit der Zeit, und der Umwandlungsprozess erzeugt komplexe Gemische aus Gasen und Flüssigkeiten, die eine energieintensive Reinigung erfordern.eurekalert+2

„Es gibt immer noch eine Lücke zwischen dem Erfolg im Labor und der Anwendung in der realen Welt“, sagte Duan. „Wir benötigen robustere Katalysatoren und bessere Systemdesigns, um sicherzustellen, dass die Technologie sowohl effizient als auch wirtschaftlich im großen Maßstab ist.“adelaide

Die Forschung aus Adelaide kommt zeitgleich mit einer separaten Anstrengung der University of Cambridge, die Anfang des Monats in der Fachzeitschrift Joule veröffentlicht wurde. Dabei entwickelten Wissenschaftler einen solarbetriebenen Reaktor, der aus alten Autobatterien gewonnene Säure verwendet, um schwer recycelbare Kunststoffe wie Nylon und Polyurethan in Wasserstoff und Essigsäure zu zerlegen. Dieses System lief mehr als 260 Stunden ohne Leistungsverlust, und seine Entwickler sagen, es könnte eine erhebliche Kostensenkung gegenüber anderen Photoreformierungsansätzen bieten.eurekalert+1

„Wir versprechen nicht, das globale Plastikproblem zu lösen“, sagte Professor Erwin Reisner aus Cambridge. „Aber dies zeigt, wie Abfall zu einer Ressource werden kann.“goodnewsnetwork