研究者らは、太陽光発電を利用して、空気中から回収したプラスチック廃棄物と二酸化炭素をクリーンな燃料に変える方法を発見した。
ケンブリッジ大学の科学者たちは、地球を暖めるCO2ガスを、持続可能な液体燃料の重要な構成要素である合成ガスに変えることができる太陽光発電反応器を開発した。
この画期的な進歩は、エネルギー研究における大きなマイルストーンです。純粋な CO2 に依存していたこれまでの実験とは異なり、この原子炉は産業プラントからの廃ガスを使用することができます。
最終的には産業用途にまで拡大される可能性がある。
既存とは異なり炭素回収ユスフ・ハミード化学科の主任研究員アーウィン・ライスナー教授は、この技術は代替エネルギー源を提供することで化石燃料を完全に回避するのに役立つ可能性があると述べている。
「私たちは脱炭素化だけでなく、脱化石化にも関心を持っています。真の循環経済を生み出すためには、化石燃料を完全に排除する必要があります」とレイズナー氏は言う。
「中期的には、このテクノロジーは、炭素排出量産業からそれらを回収して有用なものに変えることによってですが、最終的には化石燃料を方程式から完全に排除し、空気からCO2を回収する必要があります。」
発電機はどのように動作するのですか?
既存二酸化炭素の回収と貯蔵(CCS) システムは空気から CO2 を取り出し、地下に貯蔵します。
しかし、このシステムは捕捉されたガスを利用します。
「CCS は、多くの人に人気のあるテクノロジーです。化石燃料産業石油とガスの探査を継続しながら炭素排出量を削減する方法として」とライスナー氏は説明する。
「しかし、二酸化炭素の回収と貯蔵の代わりに二酸化炭素の回収と利用ができれば、長期的な影響は未知数ですが、二酸化炭素を地下に埋める代わりに、二酸化炭素から有用なものを作り、二酸化炭素の使用を排除することができます。化石燃料」
研究チームがインスピレーションを得たのは、光合成- 植物が太陽光を食物に変換するプロセス。
炭素回収技術は十分に確立されています。しかし、私たちが呼吸する空気中に存在するさまざまな分子から CO2 を分離することは非常に困難です。
研究者たちは新しい解決策を考え出しました。
アルカリ性溶液に空気をバブリングさせることで、窒素や酸素などの他のガスが泡立ち出る一方で、CO2を捕捉しました。
CO2 を濃縮したら、化学反応を利用してそれを合成ガスに変換しました。
「CCS のように CO2 を地下に貯蔵する代わりに、空気中から CO2 を回収し、きれいな燃料それからです」と大学化学科のモティアル・ラハマン博士は言います。
「このようにして、燃料生産のプロセスから化石燃料産業を排除することができ、気候破壊を回避するのに役立つことが期待されます。」
プラスチック廃棄物に対処する先駆的なシステム
この発電機は、プラスチック廃棄物を化粧品業界で使用される化合物であるグリコール酸に変換することにも成功しました。
「この太陽光発電システムは、プラスチックと二酸化炭素排出という 2 つの有害な廃棄物を取り出し、それらを真に役立つものに変換します」と共筆著者のサヤン・カー博士は述べています。
国連環境計画によると、毎年約3億トンのプラスチック廃棄物（人類の体重に相当する量）が発生している。
しかし、リサイクルされるのはわずか 9 パーセントで、残りは埋め立て地に蓄積されるか、海洋を汚染することになります。マイクロプラスチック。
プラスチックを燃料に変換するケミカルリサイクルでは、非常に高い温度が必要です。このプロセスの高コストと非効率性が阻害要因となっていますが、この新しい太陽光発電システムはそれを変える可能性があります。
「廃棄物を有用なものに変える」太陽エネルギーそれが私たちの研究の主要な目標です」とレイズナー氏は言います。
「プラスチック汚染は世界中で大きな問題となっており、多くの場合、プラスチック私たちがリサイクル用の箱に放り込んだものは、焼却されるか埋め立て地に行きます。」
なぜこの太陽光発電リサイクルシステムが画期的なのでしょうか？
他にも同様の太陽光発電システムが開発されていますが、現時点ではリサイクルされていません。プラスチック廃棄物単一のプロセスで温室効果ガスを削減します。
「プラスチック汚染と温室効果ガスに同時に対処できる太陽光発電技術は、循環経済の発展に大きな変革をもたらす可能性があります」と論文の共著者であるサブハジット・バタチャジー氏は言う。
このシステムは、触媒を光吸収体に組み込むことによって機能します。
「一般に、CO2の変換には多くのエネルギーが必要ですが、私たちのシステムでは基本的に光を当てるだけで、有害な製品を有益で持続可能なものに変換し始めます」と共著者のモティアル・ラハマン博士は言います。
「このシステムが登場するまでは、高価値の製品を選択的かつ効率的に製造できるものはありませんでした。」
バタチャジー氏は、将来的には、触媒を変更するだけで、このシステムはさらに多用途になり、より複雑な製品を製造できる可能性があると付け加えた。
研究者らは、いつかこのシステムを利用して、完全にエネルギーを供給するリサイクルプラントを開発できるようになることを期待している。太陽エネルギー。
