Ερευνητές του Κέιμπριτζ μετατρέπουν πλαστικά απόβλητα και οξύ μπαταριών σε «καθαρό» υδρογόνο

Ερευνητές του Κέιμπριτζ μετατρέπουν πλαστικά απόβλητα και οξύ μπαταριών σε «καθαρό» υδρογόνο Facebook Twitter
Φωτ.: Unsplash
0

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ (University of Cambridge) ανέπτυξαν έναν ηλιακό αντιδραστήρα που μετατρέπει ανακυκλώσιμα πλαστικά και απόβλητα από μπαταρίες αυτοκινήτων, σε καθαρό υδρογόνο και χρήσιμα χημικά προϊόντα, ανοίγοντας τον δρόμο για μια πιο βιώσιμη διαχείριση απορριμμάτων.

Η νέα μέθοδος βασίζεται στη χρήση οξέος που ανακτάται από παλιές μπαταρίες και στην ενέργεια του ήλιου, προσφέροντας μια φθηνότερη και πιο οικολογική εναλλακτική σε σχέση με τις συμβατικές χημικές διαδικασίες ανακύκλωσης.

Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Joule.

Κέιμπριτζ: Πώς έλυσαν ένα πρόβλημα 400 εκατομμυρίων τόνων

Η παγκόσμια παραγωγή πλαστικού ξεπερνά τα 400 εκατομμύρια τόνους ετησίως, ωστόσο μόλις το 18% ανακυκλώνεται. Το υπόλοιπο είτε καίγεται, είτε καταλήγει σε χωματερές ή στο περιβάλλον.

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι η νέα προσέγγιση, γνωστή ως «φωτοαναμόρφωση», μπορεί να συμβάλει ουσιαστικά στη μείωση αυτής της επιβάρυνσης, αξιοποιώντας ταυτόχρονα ένα ακόμη ρεύμα αποβλήτων. Το οξύ από χρησιμοποιημένες μπαταρίες.

Η διαδικασία αναπτύχθηκε από την ομάδα του καθηγητή Erwin Reisner και του ερευνητή Kay Kwarteng.

Αρχικά, τα πλαστικά απόβλητα, όπως μπουκάλια, νάιλον υφάσματα ή αφρώδη υλικά πολυουρεθάνης, διασπώνται με τη βοήθεια του οξέος από μπαταρίες. Στη συνέχεια, ένας ειδικά σχεδιασμένος φωτοκαταλύτης, όταν εκτεθεί στο ηλιακό φως, μετατρέπει τα προϊόντα αυτής της διάσπασης σε υδρογόνο (καθαρό καύσιμο) και οξικό οξύ (βασικό συστατικό του ξιδιού και χρήσιμο στη βιομηχανία)

Κέιμπριτζ: Το βασικό εμπόδιο

Ο φωτοκαταλύτης είναι ανθεκτικός σε εξαιρετικά διαβρωτικές συνθήκες, κάτι που μέχρι σήμερα θεωρούνταν βασικό εμπόδιο.

«Η ανακάλυψη ήταν σχεδόν τυχαία», δήλωσε ο Reisner. «Πιστεύαμε ότι το οξύ θα κατέστρεφε το σύστημα. Όμως ο καταλύτης άντεξε και άνοιξε έναν εντελώς νέο δρόμο αντιδράσεων».

Οι μπαταρίες αυτοκινήτων περιέχουν 20 με 40% οξύ και αντικαθίστανται σε τεράστιους αριθμούς κάθε χρόνο. Συνήθως, το οξύ εξουδετερώνεται και απορρίπτεται ως απόβλητο.

Η νέα μέθοδος προτείνει την επαναχρησιμοποίησή του. «Είναι ένας ανεκμετάλλευτος πόρος», εξηγεί με τη σειρά του ο Kwarteng. «Αν συλλεχθεί πριν εξουδετερωθεί, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ξανά και ξανά για τη διάσπαση πλαστικών, μειώνοντας ταυτόχρονα το περιβαλλοντικό αποτύπωμα».

Πάντως, σε εργαστηριακές δοκιμές, προέκυψε ότι ο ο αντιδραστήρας παρήγαγε υψηλές ποσότητες υδρογόνου, διατήρησε σταθερή απόδοση για περισσότερες από 260 ώρες και λειτούργησε με διαφορετικούς τύπους πλαστικών, ακόμη και με υλικά που σήμερα θεωρούνται μη ανακυκλώσιμα (όπως νάιλον και πολυουρεθάνη).

Αυτό αποτελεί σημαντική εξέλιξη, καθώς πολλές υπάρχουσες τεχνολογίες περιορίζονται κυρίως στο PET.

Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι η μέθοδος μπορεί να μειώσει το κόστος έως και κατά μία τάξη μεγέθους σε σχέση με άλλες τεχνικές, κυρίως επειδή αυξάνει την παραγωγή υδρογόνου, και επαναχρησιμοποιεί το οξύ αντί να το καταναλώνει.

Οι τεχνικές προκλήσεις από την έρευνα

Παρά τα ενθαρρυντικά αποτελέσματα, παραμένουν τεχνικές προκλήσεις, κυρίως στην κατασκευή αντιδραστήρων που θα αντέχουν σε πραγματικές συνθήκες και θα λειτουργούν συνεχώς. «Η χημεία λειτουργεί. Το ζήτημα τώρα είναι η μηχανική», σημειώνει ο Kwarteng.

Οι ερευνητές ξεκαθαρίζουν ότι η μέθοδος δεν θα αντικαταστήσει την παραδοσιακή ανακύκλωση, αλλά μπορεί να τη συμπληρώσει, ειδικά για μολυσμένα ή μικτά πλαστικά που σήμερα δεν έχουν λύση.

«Δεν ισχυριζόμαστε ότι θα λύσουμε το παγκόσμιο πρόβλημα του πλαστικού», τονίζει ο Reisner. «Αλλά δείχνουμε πώς τα απόβλητα μπορούν να γίνουν πόρος».

Η ομάδα σχεδιάζει την εμπορική αξιοποίηση της τεχνολογίας, με τη στήριξη του Cambridge Enterprise και χρηματοδότηση από βρετανικούς ερευνητικούς φορείς.

Με πληροφορίες από University of Cambridge

Τech & Science
0

ΣΧΕΤΙΚΑ ΑΡΘΡΑ

ΔΕΙΤΕ ΑΚΟΜΑ

ARTEMIS II ΓΗ ΕΠΙΣΤΡΟΦΗ ΚΡΑΤΗΡΑΣ ΟΝΟΜΑΣΙΑ

Τech & Science / Artemis II: Επιστρέφουν στη Γη - Ο συγκινητικός λόγος που ονόμασαν «Carroll» έναν νέο σεληνιακό κρατήρα

Τα πρώτα λόγια όταν αποκαταστάθηκε η επαφή με τη NASA - Η αποστολή Artemis II ξεκίνησε την περασμένη εβδομάδα και αναμένεται να ολοκληρωθεί το Σάββατο 11 Απριλίου 2026
THE LIFO TEAM
ΣΕΛΗΝΗ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ NASA ARTEMIS II

Τech & Science / Σελήνη: Φωτογραφία της NASA με την «ορατή πλευρά» της - Έρχεται ρεκόρ απόστασης από τη Γη

Το πλησιέστερο σημείο προσέγγισης θα πραγματοποιηθεί κατά την έκτη ημέρα της αποστολής - Το Orion, με τους τέσσερις αστροναύτες, εισήλθε στη σφαίρα βαρυτικής επιρροής της Σελήνης
THE LIFO TEAM
ΤΗΛΕΡΓΑΣΙΑ ΓΟΝΙΜΟΤΗΤΑ

Τech & Science / Έρευνα: Η εργασία από το σπίτι συνδέεται με υψηλότερα ποσοστά γονιμότητας

Όταν και οι δύο σύντροφοι εργάζονται τουλάχιστον μία ημέρα την εβδομάδα από το σπίτι, οι γυναίκες έχουν κατά μέσο όρο 0,32 περισσότερα παιδιά, ενώ στις ΗΠΑ η αύξηση φτάνει τα 0,45 παιδιά ανά γυναίκα
THE LIFO TEAM