Los investigadores han desarrollado un sistema capaz de transformar los residuos plásticos y los gases de efecto invernadero en combustibles sostenibles y otros productos valiosos, utilizando únicamente la energía del Sol.
En la actualidad, los residuos plásticos y los gases de efecto invernadero son dos de las mayores amenazas a las que se enfrenta el mundo natural. Convertir los plásticos y los gases de efecto invernadero en productos de valor añadido ofrece una posible vía sostenible hacia una economía circular, pero su conversión simultánea en un proceso integrado es todo un reto.
Es hora de aprovechar el CO2 y los residuos plásticos
Ahora, investigadores de la Universidad de Cambridge han desarrollado un nuevo reactor solar para abordar ambos problemas a la vez. El sistema puede convertir dos flujos de residuos en dos productos químicos al mismo tiempo, es la primera vez que se consigue en un reactor alimentado por energía solar.
El reactor solar integrado consta de dos compartimentos separados: uno para el plástico y otro para los gases de efecto invernadero. El reactor utiliza un absorbedor de luz basado en perovskita, una prometedora alternativa al silicio para las células solares de nueva generación, para activar un catalizador que convierte la materia prima en algo más útil. El catalizador puede cambiarse en función del producto final deseado.
El sistema puede transformar los residuos plásticos y el dióxido de carbono (CO2) en combustibles sostenibles y otros productos valiosos, utilizando únicamente la energía del Sol.
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El reactor solar es la prueba de que los residuos plástico pueden servir para algo
El reactor solar convierte el dióxido de carbono (CO2) y los plásticos en distintos productos útiles en diversas industrias. En las pruebas, el CO2 se convirtió en gas de síntesis, un componente clave de los combustibles líquidos sostenibles, y las botellas de plástico se transformaron en ácido glicólico, muy utilizado en la industria cosmética. El sistema puede adaptarse fácilmente para producir distintos productos cambiando el tipo de catalizador utilizado en el reactor.
En las pruebas, en condiciones normales de temperatura y presión, el reactor pudo convertir eficazmente el CO2 en distintos combustibles basados en el carbono, como CO (monóxido de carbono) utilizando un compuesto de cobalto, syngas utilizando una aleación de cobre e indio, y formiato utilizando una enzima específica.
“Por lo general, la conversión de CO2 requiere mucha energía, pero con nuestro sistema basta con encender una luz para que empiece a convertir los productos nocivos en algo útil y sostenible”, explica el Dr. Motiar Rahaman, coautor del estudio. “Antes de este sistema, no teníamos nada que pudiera fabricar productos de alto valor de forma selectiva y eficiente”.
El sistema funcionó de forma similar a los tándems de absorción de luz dual sin polarización y mostró unos índices de producción entre 10 y 100 veces superiores a los de los dispositivos que utilizan otros catalizadores alimentados por energía solar.
El reactor desarrollado en Cambridge produjo estos combustibles sostenibles a un ritmo muy superior al de los procesos fotocatalíticos convencionales de reducción de CO2.
Otras tecnologías de “reciclaje” impulsadas por energía solar son prometedoras para hacer frente a la contaminación por plásticos y reducir la cantidad de gases de efecto invernadero en la atmósfera, pero hasta la fecha no se han combinado en un único proceso.
Figura 1. El reactor solar de la Universidad de Cambridge podría abordar el problema de los residuos plásticos y el CO2.
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“Una tecnología basada en la energía solar que pudiera ayudar a combatir la contaminación por plásticos y los gases de efecto invernadero al mismo tiempo podría cambiar las reglas del juego en el desarrollo de una economía circular”, afirma Subhajit Bhattacharjee, coautor del artículo.
“Lo más especial de este sistema es su versatilidad y capacidad de ajuste: ahora mismo estamos fabricando moléculas de carbono bastante sencillas, pero en el futuro podríamos ajustar el sistema para fabricar productos mucho más complejos con sólo cambiar el catalizador”, explicó Bhattacharjee.
En los próximos cinco años, el equipo espera seguir desarrollando el reactor para producir moléculas más complejas. Los investigadores afirman que algún día podrían utilizarse técnicas similares para desarrollar una planta de reciclaje totalmente alimentada por energía solar.
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