Новая технология способна одновременно решить две важнейшие проблемы человечества — загрязнение окружающей среды пластиковыми отходами и возрастающую потребность в чистой энергии.
Каждый год в мире производится свыше 460 миллионов тонн пластика, значительная его часть оказывается на свалках и в океанах. В то же время человечество ищет замену ископаемому топливу. Исследователи из Университета Аделаиды в Австралии предлагают решение для обеих проблем: использовать пластик не в качестве отхода, а как ценное сырьё, содержащее углерод и водород.
«Пластик часто воспринимается как серьезная экологическая проблема, — говорит руководитель исследования, аспирантка Сяо Лу. — Если нам удастся эффективно преобразовывать пластиковые отходы в чистое топливо с помощью солнечного света, мы сможем одновременно решать вопросы загрязнения и энергетики».
Метод основывается на процессе солнечного фотореформинга. В нём применяются специальные светочувствительные материалы — фотокатализаторы, которые под воздействием солнечных лучей разлагают пластик при относительно низких температурах. В результате получается водород — экологически чистое топливо, не производящее вредных выбросов при использовании, а также другие ценные промышленные химикаты, включая уксусную кислоту и даже углеводороды, из которых можно производить дизельное топливо.
В сравнении с традиционным методом получения водорода через расщепление воды, новый подход оказывается более экономически эффективным. Пластик окисляется легче, чем вода, что снижает энергозатраты на реакцию и увеличивает потенциал для промышленного применения метода.
Соавтор исследования, профессор Сяогуан Дуань, подчеркивает впечатляющие результаты первых экспериментов: системы по преобразованию пластиковых отходов в водород работали непрерывно более 100 часов, демонстрируя стабильность и высокую производительность. Однако до широкого внедрения технологии ещё предстоит пройти долгий путь.
«Одним из основных препятствий является сложность самих пластиковых отходов, — объясняет профессор Дуань. — Разные виды пластика при переработке ведут себя по-разному, процессу их разложения могут мешать добавки — красители и стабилизаторы. Поэтому крайне важны эффективная сортировка и предварительная обработка пластиковых отходов».