Учени успяха да превърнат пластмасови отпадъци в чисто водородно гориво с помощта на слънчевата светлина

Изследователи от Университета в Аделаида разработиха нова технология, която едновременно решава два проблема: този със замърсяването с пластмаса и получаването на чиста енергия. Използвайки слънчевата светлина, учените са намерили начин да превръщат изхвърлената пластмаса в полезно гориво.

В проучване, публикувано в списание Chem Catalysis, докторантката Сяо Лу и нейните колеги изследват как системите на слънчева енергия могат да преобразуват пластмасовите отпадъци във водород, синтетичен газ и други промишлени химикали. Всяка година по света се произвеждат над 460 милиона тона пластмаса, значителна част от която замърсява сушата и океаните. Вече пластмасата, богата на въглерод и водород може да се разглежда не като отпадък, а като ценен ресурс.

Методът, наречен „слънчево фотореформиране“ използва светлочувствителни материали – фотокатализатори. Те разграждат пластмасата при относително ниски температури, превръщайки я във водород (чисто гориво, което не отделя вредни вещества при изгаряне) и други ценни химикали. В сравнение с традиционното получаване на водород от вода, този подход е по-енергийно ефективен, тъй като пластмасата се окислява по-лесно.

Както съобщи главният автор на изследването, професор Сяогуан Дуан от Факултета по химическо инженерство на Университета в Аделаида, ранните експерименти са показали многообещаващи резултати. Изследователите са отчели високо ниво на производство на водород, както и образуване на оцетна киселина и дори въглеводороди, подобни на дизеловото гориво. Някои системи са работили непрекъснато повече от 100 часа, демонстрирайки висока стабилност. Въпреки това, преди широкото внедряване на технологията предстои да бъдат преодолени редица препятствия.

„Едно от основните е сложността на самите пластмасови отпадъци. Различните видове пластмаса се държат по различен начин, а добавки като оцветители и стабилизатори могат да попречат на процеса. Ефективното сортиране и предварителната обработка са необходими за максимална производителност.“

обясни професор Дуан

Ключов проблем остават и самите фотокатализатори: те трябва да бъдат високоселективни, дълготрайни и устойчиви на агресивни химически среди. Настоящите версии с времето се разграждат, което ограничава тяхната дългосрочна надеждност.

Освен това разделянето на крайните продукти (смеси от газове и течности) изисква енергоемки процеси, което намалява общата екологична полза. За решаване на тези проблеми изследователите предлагат комплексна стратегия, включваща подобряване на дизайна на катализаторите, реакторите и обща оптимизация на системата. Сред новите идеи са реактори с непрекъснато действие, хибридни системи (слънчева енергия плюс топлина или електричество) и съвременни средства за мониторинг.