Дослідники з Кембридзького університету кажуть, що їхній реактор на сонячній енергії може використовуватися для виробництва палива для автомобілів та літаків, а також для багатьох хімічних та фармацевтичних продуктів, на які ми покладаємось. Його також можна використовувати для виробництва палива у віддалених чи не підключених до електромережі місцях.
На відміну від більшості технологій уловлювання вуглецю, реактор, розроблений кембридзькими дослідниками, не вимагає енергії на основі викопного палива або транспортування та зберігання вуглекислого газу, а натомість перетворює атмосферний CO2 на щось корисне за допомогою сонячного світла. Результати опубліковані у журналі Nature Energy.
Уловлювання та зберігання вуглецю (CCS) рекламується як можливе вирішення кліматичної кризи та нещодавно отримало 22 млрд фунтів стерлінгів фінансування від уряду Великобританії. Однак CCS є енергомістким, і є побоювання щодо довгострокової безпеки зберігання стисненого CO2 глибоко під землею, хоча в цей час проводяться дослідження безпеки.
"Крім витрат і енергомісткості, CCS дає привід продовжувати спалювати викопне паливо, що спочатку і стало причиною кліматичної кризи", - сказав професор Ервін Рейснер, який очолював дослідження. «CCS також є нециклічним процесом, оскільки стислий CO2 у кращому разі зберігається під землею необмежений час, де він нікому не потрібен».
"Що, якщо замість того, щоб закачувати вуглекислий газ під землю, ми зробимо з нього щось корисне?" - сказав головний автор дослідження доктор Саян Кар з хімічного факультету імені Юсуфа Хаміда в Кембриджі. "CO2 - це шкідливий парниковий газ, але його також можна перетворити на корисні хімікати, не сприяючи глобальному потеплінню".
Основна увага дослідницької групи Рейснера приділяється розробці пристроїв, які перетворюють відходи, воду та повітря на практичне паливо та хімікати. Ці пристрої черпають натхнення з фотосинтезу: процесу, за допомогою якого рослини перетворюють сонячне світло на їжу. Пристрої не використовують жодну зовнішню енергію: жодних кабелів, жодних батарейок - все, що їм потрібно, це енергія сонця.
Нова система команди бере CO2 безпосередньо з повітря і перетворює його на синтетичний газ: ключовий проміжний продукт у виробництві багатьох хімікатів та фармацевтичних препаратів. Дослідники кажуть, що їхній підхід, що не вимагає транспортування чи зберігання, набагато простіше масштабувати, ніж ранні пристрої на сонячній енергії.
Пристрій, що працює на сонячній енергії, проточний реактор, використовує спеціальні фільтри для захоплення CO2 з повітря вночі, подібно до того, як губка вбирає воду. Коли сонце виходить, сонячне світло нагріває захоплений CO2, поглинаючи інфрачервоне випромінювання, а напівпровідниковий порошок поглинає ультрафіолетове випромінювання, щоб почати хімічну реакцію, яка перетворює захоплений CO2 в сонячний синтетичний газ. Дзеркало на реакторі концентрує сонячне світло, роблячи процес ефективнішим.
В цей час дослідники працюють над перетворенням сонячного синтетичного газу в рідке паливо, яке можна використовувати для живлення автомобілів, літаків та багато іншого без додавання більшої кількості CO2 в атмосферу.
"Якби ми зробили ці пристрої в масштабі, вони могли б розв'язати дві проблеми одночасно: видалити CO2 з атмосфери й створити чисту альтернативу викопному паливу", - сказав Кар. "CO2 розглядається як шкідливий відхід, але це також можливість".
Дослідники кажуть, що особливо перспективна можливість знаходиться в хімічному та фармацевтичному секторі, де синтетичний газ може бути перетворений на багато продуктів, якими ми користуємося щодня, не сприяючи зміні клімату. Вони будують масштабнішу версію реактора і сподіваються розпочати випробування навесні.
Дослідники кажуть, що у разі збільшення масштабу їхній реактор можна буде використовувати децентралізовано, тож люди теоретично зможуть виробляти власне паливо, яке буде корисне у віддалених або не підключених до електромережі місцях.
"Замість того, щоб продовжувати викопувати та спалювати викопне паливо для виробництва продуктів, на які ми звикли покладатися, ми можемо отримувати весь необхідний нам CO2 безпосередньо з повітря і повторно використовувати його", - сказав Рейснер. «Ми можемо побудувати кругову, стійку економіку, якщо у нас буде політична воля зробити це».
