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

Οι influencers αντικαθιστούν τον εαυτό τους με AI κλώνους

Τech & Science / Οι influencers αντικαθιστούν τον εαυτό τους με AI κλώνους

Από τον Κάμπι Λέιμ μέχρι τον Άντι Κόεν, τα AI «ψηφιακά δίδυμα» δημιουργών και celebrities γίνονται το νέο προϊόν για brands, πλατφόρμες και talent agencies. Η υπόσχεση είναι λιγότερο burnout και περισσότερες εμπορικές ευκαιρίες. Ο κίνδυνος, όμως, είναι πολύ μεγαλύτερος: οι creators να χάσουν τον έλεγχο της ίδιας τους της εικόνας.
THE LIFO TEAM
Σχεδόν τα μισά τραγούδια που ανεβαίνουν καθημερινά στο Deezer είναι φτιαγμένα από AI

Τech & Science / Σχεδόν τα μισά τραγούδια που ανεβαίνουν καθημερινά στο Deezer είναι φτιαγμένα από AI

Η τεχνητή νοημοσύνη υπογράφει πλέον το 44% των νέων uploads στο Deezer, όμως πίσω από τα 75.000 καθημερινά tracks κρύβεται ένα παράδοξο: η πραγματική ακροαματικότητα παραμένει οριακή, ενώ τα περισσότερα streams αποδεικνύονται πλασματικά, αφήνοντας τους δημιουργούς χωρίς έσοδα.
THE LIFO TEAM
ΔΙΑΣΤΗΜΑ ΣΕΛΗΝΗ ΚΙΝΑ ΗΠΑ

Τech & Science / «Η χελώνα και ο λαγός»: θα νικήσει η Κίνα τις ΗΠΑ στον «αγώνα» επιστροφής στη Σελήνη;

Οι αντίπαλες υπερδυνάμεις εντείνουν τις προετοιμασίες για μια επανδρωμένη προσγείωση στη Σελήνη, σχεδόν έξι δεκαετίες μετά το πρώτο βήμα στον φυσικο δορυφόρο της Γης
THE LIFO TEAM
ΦΙΤΖΙ ΚΥΚΛΩΝΕΣ

Τech & Science / Από τις γλυκοπατάτες έως τις μέλισσες: Πώς οι κάτοικοι των Φίτζι «προβλέπουν» τους κυκλώνες

Στα νησιά Φίτζι οι κάτοικοι εξακολουθούν να «διαβάζουν» τη φύση για να προβλέψουν την έλευση κυκλώνων, αξιοποιώντας μια παραδοσιακή γνώση που συναντά πλέον τη σύγχρονη επιστήμη
THE LIFO TEAM
ΕΝΤΕΡΟ ΠΑΡΚΙΝΣΟΝ ΜΙΚΡΟΒΙΩΜΑ ΕΝΤΕΡΟΥ

Τech & Science / Το έντερό σας μπορεί να προβλέψει τον κίνδυνο εμφάνισης Πάρκινσον

Eπιστήμονες έχουν διαπιστώσει ότι συγκεκριμένα μοτίβα στα βακτήρια του εντέρου μπορούν να εντοπίσουν άτομα που διατρέχουν κίνδυνο να αναπτύξουν τη νόσο του Πάρκινσον χρόνια πριν εμφανιστούν τα συμπτώματα
THE LIFO TEAM
NOMA ΒΑΚΤΗΡΙΟ ΠΑΙΔΙΑ

Τech & Science / Ανακάλυψη βακτηρίου «ανοίγει τον δρόμο» για τη θεραπεία θανατηφόρας ασθένειας που πλήττει κυρίως παιδιά

Ένα μέχρι τώρα άγνωστο είδος βακτηρίου που εντοπίστηκε σε ασθενείς με noma θα μπορούσε να αποδειχθεί καθοριστικό για την ανάπτυξη θεραπειών για την τροπική ασθένεια που προκαλεί παραμόρφωση
THE LIFO TEAM