研究人員發現了一種利用太陽能將從空氣中捕獲的塑膠廢物和二氧化碳轉化為清潔燃料的方法。
劍橋大學的科學家開發了一種太陽能反應堆，可以將地球加熱的二氧化碳氣體轉化為合成氣，這是永續液體燃料的關鍵組成部分。
這項突破是能源研究的一個重要里程碑——與先前依賴純二氧化碳的實驗不同，反應爐可以使用工廠的廢氣。
它最終可能會擴大到工業用途。
與現有的不同碳捕獲優素福·哈米德化學系的首席研究員歐文·賴斯納教授表示，這項技術可以透過提供替代能源來幫助我們完全繞過化石燃料。
「我們不僅對脫碳感興趣，而且對去石化感興趣——我們需要完全消除化石燃料，以創造真正的循環經濟，」賴斯納說。
「從中期來看，這項技術可以幫助減少碳排放透過從工業中捕獲它們並將其轉化為有用的東西，但最終，我們需要完全消除化石燃料並從空氣中捕獲二氧化碳。
發電機如何運作？
現存的碳捕獲和儲存(CCS) 系統從空氣中提取二氧化碳並將其儲存在地下。
但該系統利用了捕獲的氣體。
「CCS 是一項深受人們歡迎的技術化石燃料工業作為在繼續石油和天然氣勘探的同時減少碳排放的一種方式，」賴斯納解釋。
「但是，如果我們不進行碳捕獲和封存，而是進行碳捕獲和利用，我們就可以從二氧化碳中製造出一些有用的東西，而不是將其埋在地下，而長期後果未知，並消除對二氧化碳的使用。化石燃料」。
研究團隊的靈感來自於光合作用- 植物將陽光轉化為食物的過程。
碳捕獲技術已經很成熟。但將二氧化碳從我們呼吸的空氣中存在的各種分子中分離出來是非常困難的。
研究人員想出了一個新穎的解決方案。
透過向鹼性溶液鼓入空氣，他們捕獲了二氧化碳，同時氮氣和氧氣等其他氣體則冒出。
一旦他們濃縮了二氧化碳，他們就利用化學反應將其轉化為合成氣。
「我們可以從空氣中捕獲二氧化碳並將其製造出來，而不是像 CCS 那樣將二氧化碳儲存在地下清潔燃料來自該大學化學系的 Motiar Rahaman 博士說。
“這樣，我們就可以將化石燃料行業從燃料生產過程中剔除，這有望幫助我們避免氣候破壞。”
解決塑膠廢棄物的開創性系統
該發生器還成功地將塑膠廢物轉化為乙醇酸，這是一種用於化妝品行業的化合物。
「這個太陽能係統吸收兩種有害的廢物——塑膠和碳排放——並將它們轉化為真正有用的東西，」共同第一作者薩揚·卡博士說。
根據聯合國環境規劃署的數據，每年產生約 3 億噸塑膠垃圾，相當於人口的重量。
然而，只有 9% 被回收利用，其餘的則堆積在垃圾掩埋場或污染我們的海洋。微塑膠。
將塑膠轉化為燃料的化學回收需要極高的溫度。這個過程的高成本和低效率是阻礙因素，但這種新的太陽能係統可能會改變這種狀況。
「利用廢物將廢物轉化為有用的東西太陽能是我們研究的一個主要目標，」賴斯納說。
「塑膠污染是世界範圍內的一個大問題，而且通常情況下，許多塑膠污染塑膠我們扔進回收箱，要么被焚燒，要么最終被扔進垃圾掩埋場。
為什麼這個太陽能回收系統如此具有開創性？
其他類似的太陽能係統正在開發中，但迄今為止，它們還沒有被回收利用塑膠廢棄物並在單一過程中減少溫室氣體排放。
該論文的合著者 Subhajit Bhattacharjee 表示：“太陽能驅動的技術可以幫助同時解決塑膠污染和溫室氣體排放問題，這可能會改變循環經濟發展的遊戲規則。”
該系統的工作原理是將催化劑整合到光吸收器中。
「一般來說，二氧化碳轉換需要大量能量，但使用我們的系統，基本上你只需向它照射一盞燈，它就會開始將有害產品轉化為有用且可持續的東西，」合著者Motiar Rahaman博士說。
“在這個系統之前，我們沒有任何東西可以有選擇地、高效地生產高價值產品。”
Bhattacharjee 補充道，未來，只需更換催化劑，系統就可以變得更加通用，並生產更複雜的產品。
研究人員希望該系統有一天可以用於開發完全由太陽能。
