Ερευνητές στην Αδελαΐδα χαρτογραφούν τη διαδρομή για τη μετατροπή του πλαστικού σε καύσιμο υδρογόνου

Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Αδελαΐδας παρουσίασαν έναν οδικό χάρτη για τη μετατροπή των πλαστικών απορριμμάτων σε υδρογόνο και άλλα καθαρά καύσιμα χρησιμοποιώντας το ηλιακό φως, προωθώντας μια τεχνολογία που, όπως υποστηρίζουν, θα μπορούσε να αντιμετωπίσει ταυτόχρονα τις προκλήσεις της ρύπανσης και της ενέργειας.

Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε αυτή την εβδομάδα στο περιοδικό Chem Catalysis, εξετάζει πώς μια διαδικασία γνωστή ως φωτοαναμόρφωση με ηλιακή ενέργεια χρησιμοποιεί υλικά ενεργοποιούμενα από το φως, που ονομάζονται φωτοκαταλύτες, για να διασπάσει τα πλαστικά σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες, παράγοντας υδρογόνο —ένα καύσιμο μηδενικών εκπομπών— μαζί με αέριο σύνθεσης, οξικό οξύ, ακόμη και υδρογονάνθρακες επιπέδου ντίζελ.interestingengineering+1

Μια διπλή λύση για τη ρύπανση και την ενέργεια

Περισσότεροι από 460 εκατομμύρια τόνοι πλαστικού παράγονται παγκοσμίως κάθε χρόνο, με εκατομμύρια να διαρρέουν στο περιβάλλον. Η ομάδα της Αδελαΐδας, με επικεφαλής τον υποψήφιο διδάκτορα Xiao Lu και τον κύριο συγγραφέα καθηγητή Xiaoguang Duan, υποστηρίζει ότι τα πλαστικά —πλούσια σε άνθρακα και υδρογόνο— αποτελούν έναν ανεκμετάλλευτο ενεργειακό πόρο και όχι απλώς απόβλητα.adelaide

"Το πλαστικό θεωρείται συχνά ως ένα μείζον περιβαλλοντικό πρόβλημα, αλλά αντιπροσωπεύει επίσης μια σημαντική ευκαιρία", δήλωσε ο Lu σε ανακοίνωση του πανεπιστημίου. "Αν μπορούμε να μετατρέψουμε αποτελεσματικά τα πλαστικά απόβλητα σε καθαρά καύσιμα χρησιμοποιώντας το ηλιακό φως, μπορούμε να αντιμετωπίσουμε ταυτόχρονα τις προκλήσεις της ρύπανσης και της ενέργειας."adelaide

Σε αντίθεση με τη συμβατική διάσπαση του νερού, που αποτελεί την κυρίαρχη μέθοδο για την παραγωγή πράσινου υδρογόνου, η φωτοαναμόρφωση με βάση το πλαστικό είναι πιο ενεργειακά αποδοτική επειδή οι χημικοί δεσμοί στο πλαστικό διασπώνται ευκολότερα. Ορισμένα πειραματικά συστήματα έχουν λειτουργήσει συνεχώς για περισσότερες από 100 ώρες, σύμφωνα με τους ερευνητές.interestingengineering+1

Προκλήσεις μπροστά

Οι ερευνητές προειδοποιούν ότι η τεχνολογία απέχει πολύ από την έτοιμη βιομηχανική εφαρμογή. Διαφορετικοί τύποι πλαστικών συμπεριφέρονται διαφορετικά κατά τη μετατροπή, και κοινά πρόσθετα όπως χρωστικές ουσίες και σταθεροποιητές μπορούν να παρεμποδίσουν τη διαδικασία. Οι φωτοκαταλύτες επίσης υποβαθμίζονται με την πάροδο του χρόνου, και η διαδικασία μετατροπής παράγει πολύπλοκα μείγματα αερίων και υγρών που απαιτούν ενεργοβόρο καθαρισμό.eurekalert+2

"Υπάρχει ακόμα ένα χάσμα μεταξύ της επιτυχίας στο εργαστήριο και της εφαρμογής στον πραγματικό κόσμο", δήλωσε ο Duan. "Χρειαζόμαστε πιο ανθεκτικούς καταλύτες και καλύτερο σχεδιασμό συστημάτων για να διασφαλίσουμε ότι η τεχνολογία είναι τόσο αποτελεσματική όσο και οικονομικά βιώσιμη σε κλίμακα."adelaide

Η έρευνα της Αδελαΐδας έρχεται παράλληλα με μια ξεχωριστή προσπάθεια από το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ, που δημοσιεύθηκε νωρίτερα αυτόν τον μήνα στο περιοδικό Joule, στην οποία επιστήμονες ανέπτυξαν έναν αντιδραστήρα με ηλιακή ενέργεια που χρησιμοποιεί οξύ από παλιές μπαταρίες αυτοκινήτων για να διασπάσει δύσκολα στην ανακύκλωση πλαστικά, όπως το νάιλον και η πολυουρεθάνη, σε υδρογόνο και οξικό οξύ. Αυτό το σύστημα λειτούργησε για περισσότερες από 260 ώρες χωρίς απώλεια απόδοσης, και οι δημιουργοί του λένε ότι θα μπορούσε να προσφέρει σημαντική μείωση του κόστους σε σχέση με άλλες προσεγγίσεις φωτοαναμόρφωσης.eurekalert+1

"Δεν υποσχόμαστε να λύσουμε το παγκόσμιο πρόβλημα των πλαστικών", δήλωσε ο καθηγητής Erwin Reisner του Κέιμπριτζ. "Αλλά αυτό δείχνει πώς τα απόβλητα μπορούν να γίνουν πόρος."goodnewsnetwork