Ein Photon — zwei Produkte: Solarreaktor verwandelt CO2 und Abfall in Rohstoffe

Wissenschaftler der University of Nottingham in Großbritannien haben eine Technologie vorgestellt, die zwei Umweltprobleme gleichzeitig lösen kann. Die Forscher entwickelten einen autonomen photoelektrochemischen Reaktor, der mit Sonnenlicht betrieben wird und keinen Anschluss an das Stromnetz benötigt. Die Einzigartigkeit des Geräts liegt darin, dass es zwei chemische Reaktionen gleichzeitig mit der Energie eines einzigen Photons durchführt. Dies berichtet Ixbt.com berichtet .

Das neue Gerät wandelt Kohlendioxid (CO2) und Biomasseabfälle in wertvolle chemische Verbindungen um, die in der Kunststoff-, Farben-, Textil- und Pharmaindustrie benötigt werden. Da das CO2-Molekül sehr stabil ist, erfordert seine Verarbeitung normalerweise hohe Temperaturen oder große Mengen an Strom. Britische Wissenschaftler lösten dieses Problem mit einem Zweikammerreaktor, der keine externe Stromquelle benötigt.

In der ersten Kammer des Reaktors trifft Sonnenlicht auf eine spezielle Photoanode aus Kohlenstoffnitrid und Wolframoxid. Hier wird HMFA, ein Abbauprodukt von Holz- und landwirtschaftlichen Abfällen, verarbeitet. Als Ergebnis entsteht mit 95-prozentiger Effizienz das für die Herstellung biologisch abbaubarer Kunststoffe notwendige Monomer. Gleichzeitig wandern die freigesetzten Elektronen in die zweite Kammer und wandeln CO2 in Formiat, ein Derivat der Ameisensäure, um.

Ein weiterer Vorteil dieser Technologie ist ihre Kosteneffizienz. Im Gegensatz zu vielen experimentellen Systemen verwendet dieser Reaktor gängige und preiswerte Materialien anstelle von Edelmetallen wie Platin oder Iridium. Die Wissenschaftler entwickelten ein spezielles Elektroabscheidungsverfahren, um eine hohe Effizienz ohne seltene Elemente zu erreichen. Analysen zeigten, dass der CO2-Fußabdruck des Geräts nahezu null ist.

Die Autoren des Projekts glauben, dass solche modularen Systeme in Zukunft neben Industrieunternehmen und landwirtschaftlichen Komplexen installiert werden können. Dies ermöglicht es Unternehmen, CO2-Emissionen und biologische Abfälle direkt vor Ort in kommerziell wertvolle Produkte umzuwandeln. Sollte sich die Technologie im industriellen Maßstab bewähren, wird sie voraussichtlich zu einem wichtigen Instrument zur Erreichung der globalen CO2-Neutralität.