Репортаж от Wedoany，Исследовательская группа Кембриджского университета разработала солнечный реактор, способный превращать пластиковые отходы в чистый водород в условиях открытого воздуха, и продемонстрировала путь его масштабирования. Технология перешла от лабораторных испытаний к практическому применению: реактор площадью один квадратный метр был успешно протестирован под естественным солнечным светом за пределами химического факультета Кембриджского университета. Это первый случай, когда технология эффективно работает в условиях открытого воздуха с использованием масштабируемого метода.
Ранее исследователи Кембриджского университета (University of Cambridge) в лабораторных условиях подтвердили, что солнечный реактор способен превращать пластиковые отходы в чистый водород и промышленные химикаты. Ранние демонстрации проводились с использованием небольших реакторов площадью около 25 квадратных сантиметров, тогда как новое устройство имеет площадь около одного квадратного метра и показало эффективность в реальных условиях на открытом воздухе. В отличие от обычных солнечных батарей, вырабатывающих электроэнергию, это устройство запускает химические реакции, превращая отходы в полезные продукты, одновременно расщепляя воду для получения водорода.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Chemical Engineering. Исследовательская группа отмечает, что ранние версии солнечных панелей требовали высоких температур, агрессивных химикатов или сложных производственных процессов, часто включающих мелкие частицы, взвешенные в растворе и осаждённые на подложке. Ариффин Бин Мохамад Аннуар, первый соавтор исследования с химического факультета имени Юсуфа Хамида Кембриджского университета, отметил, что при масштабировании с малых размеров оказалось, что кажущиеся простыми процессы не так просты при увеличении масштаба, и невозможно использовать огромные резервуары с раствором для изготовления этих панелей.
Новые панели можно собирать при комнатной температуре без специального оборудования. Процесс включает нанесение светопоглощающего материала на стеклянную панель с помощью распыления, а затем покрытие её специальным молекулярным слоем, содержащим кобальт и цирконий. Эти молекулярные прекурсоры были изготовлены командой профессора Доминика Райта с того же химического факультета, после чего команда Райснера загрузила их в устройство, напоминающее бытовой краскопульт, и нанесла непосредственно на стеклянные панели. Мохамад Аннуар заявил, что после оптимизации процесс стал очень простым: достаточно распылить катализатор на панель, поместить её в раствор и выставить на солнце, чтобы получить водород и другие ценные химикаты из пластиковых отходов.
Исследователи протестировали способность реактора перерабатывать различные материалы, от целлюлозы до ПЭТ-бутылок (используемых для газированных напитков), и впервые провели анализ затрат, продемонстрировав предварительные условия, необходимые для коммерциализации технологии. Метод распыления значительно снизил стоимость производства реактора, что имеет решающее значение для масштабного производства. Однако команда отмечает, что перед коммерциализацией необходимо повысить долговечность и эффективность реактора. Технология уже запатентована через инновационное подразделение Кембриджского университета Cambridge Enterprise, а исследование частично поддержано Министерством науки, инноваций и технологий Великобритании (UK Department of Science, Innovation and Technology), Королевской инженерной академией (Royal Academy of Engineering) и малайзийской государственной нефтяной компанией Petronas. Эрвин Райснер является членом колледжа Сент-Джонс (St John's College) Кембриджского университета, а Ариффин Бин Мохамад Аннуар — членом колледжа Клэр (Clare College) Кембриджского университета.
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
