Il reattore solare converte sia la CO2 che i rifiuti di plastica in prodotti utili

I gas serra e i rifiuti di plastica sono due dei maggiori problemi ambientali che il mondo si trova ad affrontare oggi. Un nuovo reattore di Cambridge è progettato per affrontare entrambi i problemi contemporaneamente, convertendo CO2 e bottiglie di plastica usate in materiali utili, alimentati interamente dalla luce solare.

L’anidride carbonica atmosferica è ai livelli più alti degli ultimi millenni, portando a conseguenze climatiche devastanti. Nel frattempo, la nostra dipendenza dalla plastica sta causando un enorme accumulo di plastica nei fiumi, negli oceani e ovunque, da un polo all’altro. La ricerca in entrambi questi campi ha portato gli scienziati a progettare reattori che convertono la CO2 catturata o i rifiuti di plastica in oli, combustibili e altri prodotti chimici e materiali utili.

Ma ora gli scienziati di Cambridge hanno progettato il primo reattore in grado di trattare entrambi gli inquinanti contemporaneamente. Il dispositivo è composto da due compartimenti separati – uno per la plastica e uno per la CO2 – nonché da un’unità in ciascun compartimento che assorbe energia dalla luce e la utilizza per attivare un catalizzatore che converte la materia prima in qualcosa di più utile. L'assorbitore di luce è la perovskite, che si sta rivelando un materiale promettente per le celle solari, mentre il catalizzatore può essere cambiato a seconda del prodotto finale desiderato.

"In generale, la conversione della CO2 richiede molta energia, ma con il nostro sistema, in pratica basta puntare una luce e inizia a convertire i prodotti nocivi in ​​qualcosa di utile e sostenibile", ha affermato il dottor Motiar Rahaman, co-primo autore dello studio. . "Prima di questo sistema, non avevamo nulla che potesse realizzare prodotti di alto valore in modo selettivo ed efficiente."

Nei test, il team ha dimostrato che il reattore potrebbe funzionare in modo efficiente in condizioni normali di temperatura e pressione, utilizzando solo la luce solare per produrre energia. Un catalizzatore in lega di rame-palladio è stato in grado di convertire le bottiglie di plastica PET in acido glicolico, una sostanza chimica utilizzata nell’industria dei cosmetici. L'anidride carbonica è stata convertita in monossido di carbonio utilizzando un composto di cobalto, gas di sintesi utilizzando una lega rame-indio e formiato utilizzando un enzima specifico.

Meglio ancora, il reattore funziona in modo molto efficiente. Il team afferma che il suo tasso di produzione è fino a 100 volte più efficiente rispetto ai dispositivi che utilizzano altri catalizzatori ad energia solare. I prossimi passi prevedono lo sviluppo ulteriore del reattore nei prossimi cinque anni per produrre molecole più complesse.

"La particolarità di questo sistema è la versatilità e la possibilità di regolazione: al momento stiamo realizzando molecole piuttosto semplici a base di carbonio, ma in futuro potremmo essere in grado di mettere a punto il sistema per realizzare prodotti molto più complessi, semplicemente cambiando il catalizzatore ", ha detto Subhajit Bhattacharjee, co-primo autore dello studio.

La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Nature Synthesis.

Fonte: Università di Cambridge