University of Cambridge
Дослідники з Кембриджу наблизили лабораторний прототип сонячного реактора з перетворення пластикових відходів на водень до комерційного використання.
Реактор використовує сонячну енергію для перетворення пластикових відходів та целюлози на екологічно чистий водень та цінні промислові хімікати. Установка успішно працює на відкритому повітрі й використовує пристрій, який можна виготовити з простих доступних компонентів.
В процесі фотореформінгу сонячна енергія використовується для розщеплення молекул пластика. Ця концепція не нова, однак масштабування процесу завжди було проблемним.
Хімічні реакції успішно протікали в лабораторних умовах, однак обмежувались невеликими каталітичними пластинами розміром з оболонку смартфона. Масштабування таких пластин зазвичай вимагало застосування надзвичайно складних виробничих процесів, високих температур та токсичної хімічної обробки.
“Коли ми спробували масштабувати цю технологію, то швидко виявили, що те, що здається простим у невеликих масштабах, насправді доволі складно відтворити у великих обсягах. Ми не можемо використовувати величезні місткості з розчином для виробництва цих панелей, оскільки це непрактично у великих масштабах”, — пояснює співавтор наукової роботи з хімічного факультету ім. Юсуфа Хамієда у Кембридзькому університеті Аріффін Бін Мохамад Аннуар.
Для вирішення цього дослідники сконструювали реактор розміром 1 м² й винесли його на відкрите повітря. Вони протестували установку під мінливим сонячним світлом. Пристрій не генерує електрику, а безпосередньо поглинає сонячне світло для запуску хімічної реакції. Реактор розщеплює полімери у пластикових відходах, як звичайні пляшки від газованки, та целюлозу. Водночас розщеплюються молекули води для отримання чистого водню.
Порівняно з попередніми версіями, які вимагали високих температур й складних процесів з використанням рідинної суспензії, нові панелі можна збирати за кімнатної температури з допомогою базового обладнання.
Хочеш знати більше, ніж ChatGPT 5? Підписуйся на ITC.ua у TelegramПІДПИСАТИСЯ
Дослідники під керівництвом професора Домініка Райта розробили спеціалізований молекулярний прекурсор з вмістом кобальту та цирконію. Потім команда під керівництвом професора Ервіна Рейснера завантажила цей матеріал у звичайний розпилювач.
Світлопоглинальний каталізатор розпилювали безпосередньо на звичайні скляні панелі за кімнатної температури.
СпецпроєктиПрогноз на 22-23 червня: Мессі — Австрія, Голанд — Сенегал і Франція — Ірак на ЧС-2026На що здатна камера нового Xiaomi 17T в екстремальних умовах? Репортаж з чемпіонату з дріфтингу
“Мене здивувало, наскільки все просто, попри оптимізацію. Ми розпилюємо каталізатор на величезну сонячну панель й занурюємо її в розчин, ставимо під прямим сонячним випроміненням й вона виробляє водень та інші цінні хімічні речовини з пластикових відходів”, — зазначає Мохамад Аннуар.
Дослідники також провели ретельний аналіз витрат й точно визначили, що необхідно для комерціалізації технології. Використання методу розпилення також дозволило зменшити виробничі витрати. Вони продемонстрували, що центри з переробки відходів, які працюють на сонячній енергії, мають значний потенціал.
Технологія ще повноцінно не готова до комерційного впровадження. Дослідники зазначають, що загальний термін служби та ефективність перетворення вимагають доопрацювань, перш ніж можна буде запустити масове виробництво.
Однак дослідники вже запропонували комерційно рентабельний спосіб очищення планети від пластикових відходів, значно дешевший за наявні альтернативи.
Результати опубліковані в журналі Nature
