Le système à énergie solaire convertit le plastique et les gaz à effet de serre en carburants durables

Les chercheurs ont mis au point un système capable de transformer les déchets plastiques et les gaz à effet de serre en carburants durables et autres produits de valeur, en utilisant uniquement l’énergie solaire.

Des chercheurs de l’Université de Cambridge ont développé le système, qui peut convertir deux flux de déchets en deux produits chimiques en même temps – la première fois que cela a été fait dans un réacteur solaire.

Réacteurs de conversion du dioxyde de carbone (CO2) et plastiques en divers produits utiles dans de nombreux secteurs. Dans les tests, le CO2 est transformé en gaz de synthèse, un composant clé pour les biocarburants durables, et les bouteilles en plastique sont transformées en acide glycolique, largement utilisé dans l’industrie cosmétique. Les systèmes peuvent facilement être réglés pour produire différents produits en changeant les types de catalyseurs utilisés dans les réacteurs.

La conversion des plastiques et des gaz à effet de serre – deux des plus grandes menaces auxquelles est confronté le monde naturel – en produits utiles et précieux utilisant l’énergie solaire est une étape importante dans la transition vers une économie plus durable. Les résultats sont publiés dans la revue Collagène naturel.

“La conversion des déchets en quelque chose d’utile à l’aide de l’énergie solaire est l’objectif principal de nos recherches”, a déclaré le professeur Erwin Reisner du département de chimie Yusuf Hamied, auteur principal de l’article. “La pollution plastique est un gros problème dans le monde entier, et souvent, la plupart des plastiques jetés dans les bacs de recyclage sont brûlés ou finissent dans des décharges. »

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Reisner dirige également la Circular Plastics Corporation (CirPlas), qui vise à éliminer les déchets plastiques en combinant la pensée du ciel bleu avec l’aspect pratique.

D’autres technologies de “recyclage” solaires sont prometteuses pour neutraliser la pollution plastique et réduire la quantité de gaz à effet de serre dans l’atmosphère, mais à ce jour, elles n’ont pas été intégrées dans un seul processus.

“La technologie solaire qui peut aider à lutter à la fois contre la pollution plastique et les gaz à effet de serre pourrait changer la donne dans le développement d’une économie partagée”, a déclaré Subhajit Bhattacharjee, auteur principal de l’article.

“Nous avons également besoin de quelque chose qui soit ajustable, afin que vous puissiez facilement apporter des modifications en fonction du produit final que vous souhaitez”, a déclaré le co-auteur, le Dr Motiar Rahaman.

Les chercheurs ont développé un réacteur intégré avec deux compartiments séparés : un pour le plastique et un pour les gaz à effet de serre. Le réacteur utilise un absorbeur de lumière à base de pérovskite, une alternative prometteuse au silicium pour les cellules solaires de nouvelle génération.

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L’équipe a conçu différents catalyseurs, qui ont été intégrés au pare-flammes. En changeant le catalyseur, les chercheurs peuvent alors changer le produit final. Les tests du réacteur dans des conditions normales de température et de pression montrent que le réacteur peut convertir efficacement les bouteilles en plastique PET et le CO.2 en différents combustibles à base de carbone tels que le CO, le gaz de synthèse ou le formiate, en plus de l’acide glycolique. Le réacteur développé par Cambridge produit ces produits à un taux également beaucoup plus élevé que le CO photocatalytique conventionnel.2 réduction des procédures.

« En général, le CO2 il faut beaucoup d’énergie pour changer, mais avec notre système, vous mettez simplement la lumière dessus et vous commencez à transformer les produits nocifs en quelque chose d’utile et de durable », a déclaré Rahaman. “Avant ce système, nous n’avions rien qui puisse choisir et fabriquer des produits de haute qualité.”

“La chose la plus importante à propos de ce système est sa mobilité et sa flexibilité – nous fabriquons actuellement des matériaux simples à base de carbone, mais à l’avenir, nous pourrons peut-être ajuster le système pour fabriquer des produits plus complexes. De plus, il s’agit simplement de changer le catalyseur. “, a déclaré Bhattacharjee.

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Reisner a récemment reçu un nouveau financement du Conseil européen de la recherche pour aider à développer son réacteur solaire. Au cours des cinq prochaines années, ils espèrent développer davantage le réacteur pour produire des matériaux plus complexes. Les chercheurs affirment que des techniques similaires pourraient un jour être utilisées pour développer une usine de recyclage entièrement alimentée à l’énergie solaire.

“Développer une économie circulaire, où nous fabriquons des choses utiles à partir des déchets au lieu de les jeter à la décharge, est essentiel si nous voulons résoudre la crise climatique et protéger le monde naturel”, a déclaré Reisner. “Et alimenter ces solutions à l’aide du soleil signifie que nous le faisons de manière propre et durable.”

La recherche a été financée en partie par l’Union européenne, le Conseil européen de la recherche, le Cambridge Trust, la Hermann and Marianne Straniak Stiftung et le Engineering and Science Research Council (EPSRC), qui fait partie de UK Research and Innovation (UKRI). Erwin Reisner est membre du St John’s College de Cambridge.

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