Ερευνητές του Πανεπιστημίου της Αδελαΐδας παρουσίασαν έναν αναλυτικό «οδικό χάρτη» για τη μετατροπή των πλαστικών αποβλήτων σε υδρογόνο και άλλα καθαρά καύσιμα με τη χρήση του ηλιακού φωτός, προωθώντας μια τεχνολογία που, όπως υποστηρίζουν, μπορεί να αντιμετωπίσει ταυτόχρονα την ενεργειακή κρίση και τη ρύπανση.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Chem Catalysis, εξετάζει πώς η διαδικασία της φωτοαναμόρφωσης με ηλιακή ενέργεια αξιοποιεί φωτοκαταλύτες υλικά που ενεργοποιούνται από το φως για τη διάσπαση των πλαστικών σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες. Το αποτέλεσμα είναι η παραγωγή υδρογόνου, ενός καυσίμου μηδενικών εκπομπών, καθώς και συνθετικού αερίου, οξικού οξέος και υδρογονανθράκων παρόμοιων με το ντίζελ.
Διπλή λύση σε ρύπανση και ενέργεια
Περισσότεροι από 460 εκατομμύρια τόνοι πλαστικών παράγονται κάθε χρόνο παγκοσμίως, με σημαντικό μέρος να καταλήγει στο περιβάλλον. Η ερευνητική ομάδα της Αδελαΐδας, με επικεφαλής τη διδακτορική υποψήφια Σιάο Λου και τον καθηγητή Σιαογουάνγκ Ντουάν, επισημαίνει ότι τα πλαστικά πλούσια σε άνθρακα και υδρογόνο μπορούν να θεωρηθούν ανεκμετάλλευτη ενεργειακή πηγή και όχι απλώς απόβλητο.
«Το πλαστικό θεωρείται συχνά ως ένα μεγάλο περιβαλλοντικό πρόβλημα, αλλά ταυτόχρονα αποτελεί σημαντική ευκαιρία», δήλωσε η Λου σε ανακοίνωση του πανεπιστημίου. «Αν μπορέσουμε να μετατρέψουμε αποτελεσματικά τα πλαστικά απόβλητα σε καθαρά καύσιμα με τη χρήση του ηλιακού φωτός, μπορούμε να αντιμετωπίσουμε ταυτόχρονα τη ρύπανση και τις ενεργειακές προκλήσεις».
Σε αντίθεση με τη συμβατική μέθοδο παραγωγής πράσινου υδρογόνου μέσω της ηλεκτρόλυσης του νερού, η φωτοαναμόρφωση των πλαστικών είναι πιο ενεργειακά αποδοτική, καθώς οι χημικοί δεσμοί των πλαστικών είναι ευκολότερο να διασπαστούν. Σύμφωνα με τους ερευνητές, ορισμένα πειραματικά συστήματα έχουν λειτουργήσει συνεχώς για περισσότερες από 100 ώρες.
Οι προκλήσεις της τεχνολογίας
Ωστόσο, οι επιστήμονες τονίζουν ότι η τεχνολογία απέχει ακόμη από τη βιομηχανική εφαρμογή. Διαφορετικοί τύποι πλαστικών αντιδρούν διαφορετικά κατά τη μετατροπή, ενώ πρόσθετα όπως χρωστικές και σταθεροποιητές μπορούν να επηρεάσουν αρνητικά τη διαδικασία. Επιπλέον, οι φωτοκαταλύτες υποβαθμίζονται με τον χρόνο και τα παραγόμενα μείγματα αερίων και υγρών απαιτούν ενεργοβόρα καθαριστικά στάδια.
«Υπάρχει ακόμη χάσμα ανάμεσα στην επιτυχία του εργαστηρίου και την πραγματική εφαρμογή», σημείωσε ο καθηγητής Ντουάν. «Χρειαζόμαστε πιο ανθεκτικούς καταλύτες και καλύτερα σχεδιασμένα συστήματα, ώστε η τεχνολογία να γίνει αποδοτική και οικονομικά βιώσιμη σε μεγάλη κλίμακα».
Παράλληλες έρευνες στο Κέιμπριτζ
Η μελέτη της Αδελαΐδας συμπίπτει με έρευνα του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Joule. Οι επιστήμονες εκεί ανέπτυξαν έναν ηλιακά τροφοδοτούμενο αντιδραστήρα ο οποίος χρησιμοποιεί οξύ από παλιές μπαταρίες αυτοκινήτων για να διασπά δύσκολα ανακυκλώσιμα πλαστικά, όπως το νάιλον και το πολυουρεθάνιο, παράγοντας υδρογόνο και οξικό οξύ.
Το σύστημα αυτό λειτούργησε για περισσότερες από 260 ώρες χωρίς απώλεια απόδοσης και, σύμφωνα με τους δημιουργούς του, μπορεί να μειώσει σημαντικά το κόστος σε σχέση με άλλες μεθόδους φωτοαναμόρφωσης. «Δεν υποσχόμαστε ότι θα λύσουμε το παγκόσμιο πρόβλημα των πλαστικών», δήλωσε ο καθηγητής Έρβιν Ράιζνερ από το Κέιμπριτζ. «Αλλά αυτή η έρευνα δείχνει πώς τα απόβλητα μπορούν να μετατραπούν σε πηγή».
