Исследователи из Кембриджского университета разработали реактор на солнечной энергии, который превращает CO2 и пластиковые отходы в экологичное топливо и другие ценные химические продукты. В ходе испытаний углекислый газ был преобразован в синтез-газ, ключевой строительный элемент экологически безопасного жидкого топлива, а пластиковые бутылки были преобразованы в гликолевую кислоту, которая широко используется в косметической промышленности.
Хотя необходимы усовершенствования, прежде чем эту технологию можно будет использовать в промышленных масштабах, результаты, опубликованные в журнале Joule, представляют собой еще один важный шаг на пути к производству экологически чистых видов топлива для питания экономики без необходимости экологически разрушительной добычи нефти и газа.
В течение нескольких лет исследовательская группа, базирующаяся на химическом факультете Юсуфа Хамида Кембриджа, разрабатывала устойчивое топливо с нулевым содержанием углерода, вдохновленное фотосинтезом — процессом, с помощью которого растения превращают солнечный свет в пищу — с использованием искусственных листьев. Эти искусственные листья превращают CO2 и воду в топливо, используя только энергию солнца.
На сегодняшний день в их экспериментах на солнечной энергии использовался чистый, концентрированный CO2 из баллона, но для того, чтобы технология имела практическое применение, она должна иметь возможность активно улавливать CO2 из промышленных процессов или непосредственно из воздуха. Однако, поскольку CO2 является лишь одним из многих типов молекул в воздухе, которым мы дышим, сделать эту технологию достаточно селективной для преобразования сильно разбавленного CO2 является трудной задачей.
Но разрешимой. Исследователи черпали вдохновение в улавливании и хранении углерода (CCS), когда CO2 улавливается, а затем перекачивается и хранится под землей. Эта технология, популярная в отрасли добычи ископаемого топлива как способ сокращения выбросов углерода при продолжении разведки нефти и газа. Авторы системы адаптировали свою технологию, работающую на солнечной энергии, так, чтобы она работала с дымовыми газами или непосредственно из воздуха, превращая CO2 и пластмассы в топливо и химические вещества, используя только энергию солнца.
Путем барботирования воздуха через систему, содержащую щелочной раствор, CO2 избирательно улавливается, а другие газы, присутствующие в воздухе, такие как азот и кислород, безвредно выбрасываются наружу. Этот процесс барботирования позволяет исследователям концентрировать CO2 из воздуха в растворе, что облегчает работу с ним.
В настоящее время ученые работают над настольным демонстрационным устройством с повышенной эффективностью и практичностью, чтобы подчеркнуть преимущества сочетания прямого улавливания воздуха с использованием CO2 как пути к безуглеродному будущему.
