太陽炉は CO2 とプラスチック廃棄物の両方を有用な製品に変換します

温室効果ガスとプラスチック廃棄物は、今日世界が直面している最大の環境問題の 2 つです。 ケンブリッジの新しい反応器は、太陽光のみを動力源として、CO2 と使用済みのペットボトルを有用な材料に変換するという、両方に同時に取り組むように設計されています。

大気中の二酸化炭素は数千年ぶりの最高レベルに達しており、気候に壊滅的な影響を与えています。 その一方で、私たちのプラスチックへの依存は、川、海、そして極地から極地まであらゆる場所でプラスチックの大量の蓄積を引き起こしています。 これら両方の分野の研究により、科学者は、回収した CO2 またはプラスチック廃棄物を油、燃料、その他の有用な化学物質や材料に変換する反応器を設計するようになりました。

しかし今回、ケンブリッジ大学の科学者たちは、両方の汚染物質を同時に処理できる最初の原子炉を設計した。 この装置は 2 つの別々のコンパートメント (1 つはプラスチック用、もう 1 つは CO2 用) で構成されており、各コンパートメントにあるユニットは光からのエネルギーを吸収し、それを使用して原料をより有用なものに変換する触媒を起動します。 光吸収体は太陽電池用の有望な材料として注目されているペロブスカイトであり、触媒は目的の最終製品に応じて変更できます。

「一般的に、CO2変換には多量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」と研究の共同筆頭著者であるモティアル・ラハマン博士は述べた。 。 「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。」

研究チームはテストで、エネルギーとして太陽光のみを使用し、原子炉が通常の温度と圧力の条件下で効率的に動作できることを実証した。 銅パラジウム合金触媒は、PETプラスチックボトルを化粧品業界で使用される化学物質であるグリコール酸に変換することができました。 二酸化炭素はコバルト化合物を使用して一酸化炭素に、銅とインジウムの合金を使用して合成ガスに、そして特定の酵素を使用してギ酸塩に変換されました。

さらに良いことに、リアクターは非常に効率的に動作します。 研究チームによると、その生産速度は他の太陽光発電触媒を使用する装置よりも最大100倍効率的だという。 次のステップは、より複雑な分子を生成するために、今後 5 年間かけて反応器をさらに開発することです。

「このシステムの優れている点は、多用途性と調整可能性です。現在、私たちはかなり単純な炭素ベースの分子を作成していますが、将来的には、触媒を変更するだけで、システムを調整してさらに複雑な製品を作成できるようになる可能性があります。」 」と、この研究の共同筆頭著者であるスバジット・バタチャジー氏は述べた。

この研究はNature Synthesis誌に掲載された。

出典: ケンブリッジ大学