Raziskovalci z Univerze Cambridge so razvili inovativni sončno-gnani reaktor, ki lahko razgrajuje težko reciklirane vrste plastičnih odpadkov – kot so plastenke, najlonski tekstil in poliuretanske pene – ter jih pretvarja v čisti vodik in uporabne industrijske kemikalije.
Nova tehnologija uporablja kislino, pridobljeno iz odsluženih avtomobilskih baterij, kar pomeni, da združuje dva odpadna toka v enoten krožni proces. Rezultati raziskave so bili objavljeni v znanstveni reviji Joule (https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(26)00031-0).
Letna globalna proizvodnja plastike presega 400 milijonov ton, pri čemer se reciklira le okoli 18 %. Preostanek konča na odlagališčih, v sežigu ali v naravi. Nova metoda, imenovana sončno podprto kislo fotoreformiranje, bi lahko pomembno prispevala k zmanjšanju tega problema.
Raziskovalna ekipa je razvila poseben fotokatalizator, ki je dovolj odporen na korozivne učinke kisline, hkrati pa omogoča njeno učinkovito uporabo. To je pomemben preboj, saj so kisline sicer že dolgo znane kot učinkovito sredstvo za razgradnjo plastike, vendar do zdaj ni bilo cenovno dostopnega in stabilnega katalizatorja za takšne procese. “Odprli smo povsem nov prostor kemijskih reakcij,” je povedal vodja raziskave Erwin Reisner. Njegov sodelavec Kay Kwarteng pa dodaja, da je prav razvoj stabilnega katalizatorja omogočil praktično uporabo sistema.
Kako deluje tehnologija
Postopek poteka v dveh korakih:
- Kislina iz odpadnih baterij razgradi plastiko na osnovne kemijske gradnike, kot je etilen glikol.
- Ob izpostavljenosti sončni svetlobi fotokatalizator te spojine pretvori v vodik in ocetno kislino (glavno sestavino kisa).
V laboratorijskih testih je reaktor dosegel visoke izkoristke proizvodnje vodika in stabilno deloval več kot 260 ur brez izgube učinkovitosti.
Širša uporabnost in prednosti
Tehnologija deluje tudi pri plastiki, ki jo je danes težko reciklirati, kot sta najlon in poliuretan, kar predstavlja pomemben napredek v primerjavi z obstoječimi metodami, ki se večinoma osredotočajo na PET.
Dodatna prednost je uporaba odpadne kisline iz avtomobilskih baterij, ki sicer predstavlja okoljski problem. Baterije vsebujejo od 20 do 40 % kisline, ki se običajno nevtralizira in zavrže. Z novo metodo pa postane dragocen vir.
Raziskovalci ocenjujejo, da bi lahko njihov pristop stroške zmanjšal za velikostni razred v primerjavi z obstoječimi metodami, saj omogoča večjo proizvodnjo vodika in ponovno uporabo kisline.
Čeprav ostajajo tehnični izzivi – predvsem pri razvoju reaktorjev, odpornih na korozivne razmere – raziskovalci poudarjajo, da je kemijska osnova tehnologije trdna.
Tehnologija ne bo nadomestila klasičnega recikliranja, lahko pa ga dopolni pri obdelavi mešanih ali kontaminiranih plastičnih odpadkov, ki jih danes ni mogoče učinkovito predelati.
Ekipa načrtuje komercializacijo rešitve s podporo organizacije Cambridge Enterprise.
