El reactor solar convierte tanto el CO2 como los desechos plásticos en productos útiles

Los gases de efecto invernadero y los desechos plásticos son dos de los mayores problemas ambientales que enfrenta el mundo en la actualidad. Un nuevo reactor de Cambridge está diseñado para hacer frente a ambos a la vez, convirtiendo el CO2 y las botellas de plástico usadas en materiales útiles, alimentados completamente por la luz solar.

El dióxido de carbono atmosférico se encuentra en sus niveles más altos en milenios, lo que tiene consecuencias climáticas devastadoras. Mientras tanto, nuestra dependencia del plástico está provocando una gran acumulación de material en ríos, océanos y en todas partes, de polo a polo. La investigación en ambos campos ha llevado a los científicos a diseñar reactores que convierten el CO2 capturado o los desechos plásticos en aceites, combustibles y otros productos químicos y materiales útiles.

Pero ahora, los científicos de Cambridge han diseñado el primer reactor que puede lidiar con ambos contaminantes a la vez. El dispositivo consta de dos compartimentos separados, uno para plástico y otro para CO2, así como una unidad en cada compartimento que absorbe la energía de la luz y la utiliza para activar un catalizador que convierte la materia prima en algo más útil. El absorbente de luz es la perovskita, que está emergiendo como un material prometedor para las células solares, mientras que el catalizador se puede cambiar según el producto final deseado.

"En general, la conversión de CO2 requiere mucha energía, pero con nuestro sistema, básicamente solo enciendes una luz y comienza a convertir productos dañinos en algo útil y sostenible", dijo el Dr. Motiar Rahaman, coautor del estudio. . "Antes de este sistema, no teníamos nada que pudiera hacer productos de alto valor de manera selectiva y eficiente".

En las pruebas, el equipo demostró que el reactor podría funcionar de manera eficiente en condiciones normales de temperatura y presión, utilizando solo la luz solar como energía. Un catalizador de aleación de cobre y paladio pudo convertir botellas de plástico PET en ácido glicólico, un químico utilizado en la industria cosmética. El dióxido de carbono se convirtió en monóxido de carbono usando un compuesto de cobalto, gas de síntesis usando una aleación de cobre e indio y formiato usando una enzima específica.

Mejor aún, el reactor funciona de manera muy eficiente. El equipo dice que su tasa de producción es hasta 100 veces más eficiente que los dispositivos que utilizan otros catalizadores alimentados por energía solar. Los próximos pasos son desarrollar aún más el reactor durante los próximos cinco años para producir moléculas más complejas.

"Lo que es tan especial acerca de este sistema es la versatilidad y la capacidad de ajuste: estamos haciendo moléculas basadas en carbono bastante simples en este momento, pero en el futuro, podríamos ajustar el sistema para hacer productos mucho más complejos, simplemente cambiando el catalizador. ”, dijo Subhajit Bhattacharjee, coautor del estudio.

La investigación fue publicada en la revista Nature Synthesis.

Fuente: Universidad de Cambridge