Один фотон — два продукта: Солнечный реактор превращает КО2 и отходы в сырье

Ученые из Ноттингемского университета в Великобритании представили технологию, способную одновременно решать две экологические проблемы. Исследователи разработали автономный фотоэлектрохимический реактор, работающий на солнечной энергии и не требующий подключения к электросети. Уникальность устройства заключается в том, что оно использует энергию одного солнечного излучения для одновременного проведения двух химических реакций. Об этом сообщает Иксбт.ком сообщает .

Новое устройство преобразует углекислый газ (КО2) и биомассу в ценные химические соединения, востребованные в производстве пластмасс, красок, текстиля и фармацевтике. Поскольку молекула КО2 очень стабильна, ее переработка обычно требует высоких температур или большого количества электроэнергии. Британские ученые решили эту проблему с помощью двухкамерного реактора, не нуждающегося во внешнем источнике питания.

В первой камере реактора солнечный свет падает на специальный фотоанод, изготовленный из нитрида углерода и оксида вольфрама. Здесь перерабатывается соединение ХМФА, являющееся продуктом распада древесных и сельскохозяйственных отходов. В результате с эффективностью 95% образуется мономер, необходимый для производства биоразлагаемых пластиков. В то же время высвобожденные электроны переходят во вторую камеру, превращая КО2 в формиат — производное муравьиной кислоты.

Еще одним преимуществом этой технологии является ее дешевизна. В отличие от многих экспериментальных систем, в этом реакторе вместо драгоценных металлов, таких как платина или иридий, используются распространенные и недорогие материалы. Ученые разработали специальный метод электроосаждения для достижения высокой эффективности без использования редких элементов. Проведенный анализ показал, что углеродный след устройства практически равен нулю.

По мнению авторов проекта, в будущем такие модульные системы можно будет устанавливать рядом с промышленными предприятиями и сельскохозяйственными комплексами. Это позволит компаниям превращать выбросы КО2 и биологические отходы в продукты с коммерческой ценностью прямо на месте. Если технология докажет свою эффективность в промышленном масштабе, она станет важным инструментом в достижении глобальной углеродной нейтральности.