Парниковые газы и пластиковые отходы — основные экологические проблемы, с которыми сегодня сталкивается мир. Новый реактор из Кембриджа призван решить обе проблемы одновременно, превращая CO2 и использованные пластиковые бутылки в полезные материалы, питаясь исключительно солнечным светом.
Содержание углекислого газа в атмосфере достигло самого высокого уровня за последние тысячелетия, что приводит к серьезным последствиям для климата. Между тем, наша зависимость от пластика приводит к огромному накоплению этого материала в реках в окружающей нас среде. Ученые из Кембриджа разработали первый реактор, который может справиться сразу с этими двумя проблемами. Устройство состоит из двух отдельных отсеков — одного для пластика и одного для CO2. В каждом из них есть блок, который поглощает энергию света и использует ее для запуска катализатора, преобразующего сырье в нечто более полезное. Поглотителем света является перовскит (сравнительно редкий для поверхности Земли минерал, титанат кальция), который становится перспективным материалом для солнечных батарей, а катализатор можно менять в зависимости от желаемого конечного продукта.
В ходе испытаний команда ученых продемонстрировала, что реактор может эффективно работать при нормальных условиях температуры и давления, используя для получения энергии только солнечный свет. Катализатор из медно-палладиевого сплава смог превратить пластиковые бутылки PET в гликолевую кислоту — химическое вещество, используемое в косметической промышленности. Углекислый газ был преобразован в синтез-газ (смесь монооксида углерода и водорода, применяется в производстве электрической и тепловой энергии) с помощью соединения кобальта.
Реактор демонстрирует довольно эффективную работу. Команда ученых утверждает, что его производительность в 100 раз выше, чем у устройств, использующих другие катализаторы, работающие на солнечной энергии. Следующий этап — дальнейшее развитие реактора в течение пяти лет для производства более сложных молекул.