Güneş enerjisiyle çalışan sistem plastik ve sera gazlarını sürdürülebilir yakıtlara dönüştürüyor
Araştırmacılar, sadece Güneş enerjisini kullanarak plastik atıkları ve sera gazlarını sürdürülebilir yakıtlara ve diğer değerli ürünlere dönüştürebilen bir sistem geliştirdi.
Cambridge Üniversitesi’nden araştırmacılar, iki atık akışını aynı anda iki kimyasal ürüne dönüştürebilen bu sistemi geliştirdi – bu ilk kez güneş enerjisiyle çalışan bir reaktörde başarıldı.
Reaktör, karbondioksit (CO2) ve plastikleri çeşitli endüstrilerde yararlı olan farklı ürünlere dönüştürüyor. Testlerde CO2, sürdürülebilir sıvı yakıtlar için önemli bir yapı taşı olan sentez gazına dönüştürüldü ve plastik şişeler kozmetik endüstrisinde yaygın olarak kullanılan glikolik aside dönüştürüldü. Sistem, reaktörde kullanılan katalizör türünü değiştirerek farklı ürünler üretmek için kolayca ayarlanabilir.
Doğal dünyanın karşı karşıya olduğu en büyük tehditlerden ikisi olan plastiklerin ve sera gazlarının güneş enerjisi kullanılarak faydalı ve değerli ürünlere dönüştürülmesi, daha sürdürülebilir ve döngüsel bir ekonomiye geçişte önemli bir adımdır. Sonuçlar Nature Synthesis dergisinde yayınlandı.
Makalenin kıdemli yazarı Yusuf Hamied Kimya Bölümü’nden Profesör Erwin Reisner, “Atıkları güneş enerjisi kullanarak faydalı bir şeye dönüştürmek araştırmamızın ana hedeflerinden biri” dedi. “Plastik kirliliği dünya çapında büyük bir sorun ve geri dönüşüm kutularına attığımız plastiklerin çoğu yakılıyor ya da çöpe gidiyor.”
Reisner aynı zamanda, mavi gökyüzü düşüncesini pratik önlemlerle birleştirerek plastik atıkları ortadan kaldırmayı amaçlayan Cambridge Circular Plastics Centre’ın (CirPlas) da başında bulunuyor.
Güneş enerjisiyle çalışan diğer ‘geri dönüşüm’ teknolojileri, plastik kirliliğini ele almak ve atmosferdeki sera gazı miktarını azaltmak için umut vaat ediyor, ancak bugüne kadar bunlar tek bir süreçte birleştirilmedi.
Makalenin ilk yazarı Subhajit Bhattacharjee, “Plastik kirliliği ve sera gazlarını aynı anda ele almaya yardımcı olabilecek güneş enerjisiyle çalışan bir teknoloji, döngüsel bir ekonominin geliştirilmesinde oyunun kurallarını değiştirebilir” dedi.
İlk yazarlardan Dr. Motiar Rahaman, “Ayrıca, istediğiniz nihai ürüne bağlı olarak kolayca değişiklik yapabilmeniz için ayarlanabilir bir şeye ihtiyacımız var” dedi.
Araştırmacılar, biri plastik diğeri sera gazları için olmak üzere iki ayrı bölmesi olan entegre bir reaktör geliştirdiler. Reaktör, yeni nesil güneş pilleri için silikona umut verici bir alternatif olan perovskite dayalı bir ışık emici kullanıyor.
Ekip, ışık emiciye entegre edilen farklı katalizörler tasarladı. Araştırmacılar katalizörü değiştirerek son ürünü de değiştirebildiler. Reaktörün normal sıcaklık ve basınç koşulları altında yapılan testleri, reaktörün PET plastik şişeleri ve CO2’yi glikolik asidin yanı sıra CO, sentez gazı veya format gibi farklı karbon bazlı yakıtlara verimli bir şekilde dönüştürebildiğini gösterdi. Cambridge tarafından geliştirilen reaktör, bu ürünleri geleneksel fotokatalitik CO2 azaltma işlemlerinden çok daha yüksek bir oranda üretti.
Rahaman, “Genel olarak CO2 dönüşümü çok fazla enerji gerektirir, ancak bizim sistemimizle, temelde sadece ona bir ışık tutarsınız ve zararlı ürünleri yararlı ve sürdürülebilir bir şeye dönüştürmeye başlar” dedi. “Bu sistemden önce, yüksek değerli ürünleri seçici ve verimli bir şekilde yapabilecek hiçbir şeyimiz yoktu.”
Bhattacharjee, “Bu sistemi bu kadar özel kılan çok yönlülüğü ve ayarlanabilirliği – şu anda oldukça basit karbon bazlı moleküller yapıyoruz, ancak gelecekte, sadece katalizörü değiştirerek sistemi çok daha karmaşık ürünler yapacak şekilde ayarlayabiliriz” dedi.
Reisner kısa bir süre önce güneş enerjisiyle çalışan reaktörlerinin geliştirilmesine yardımcı olmak üzere Avrupa Araştırma Konseyi’nden yeni bir fon aldı. Önümüzdeki beş yıl içinde, daha karmaşık moleküller üretmek için reaktörü daha da geliştirmeyi umuyorlar. Araştırmacılar, benzer tekniklerin bir gün tamamen güneş enerjisiyle çalışan bir geri dönüşüm tesisi geliştirmek için de kullanılabileceğini söylüyor.
Reisner, “Atıkları çöpe atmak yerine onlardan faydalı şeyler ürettiğimiz döngüsel bir ekonomi geliştirmek, iklim krizini anlamlı bir şekilde ele alacak ve doğal dünyayı koruyacaksak hayati önem taşıyor” dedi. “Ve bu çözümlere Güneş’i kullanarak güç sağlamak, bunu temiz ve sürdürülebilir bir şekilde yaptığımız anlamına geliyor.”
Araştırma kısmen Avrupa Birliği, Avrupa Araştırma Konseyi, Cambridge Trust, Hermann ve Marianne Straniak Stiftung ve Birleşik Krallık Araştırma ve İnovasyon’un (UKRI) bir parçası olan Mühendislik ve Fizik Bilimleri Araştırma Konseyi (EPSRC) tarafından desteklenmiştir. Erwin Reisner, St John’s College, Cambridge üyesidir.
Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/01/230109112706.htm
Bu yazı Astrafizik.com tarafından Türkçeye aktarılmış olup yazının aslı sciencedaily.com sitesine aittir, orijinaline mümkün olduğunca sadık kalmak koşuluyla dilimize çevirilmis olsa da editoryal tarafından katkılarda bulunulmuştur. Bu sebeple Astrafizik.com içerik izinlerine tabidir. Astrafizik.com referans gösterilmek koşuluyla 3. tarafların kullanımına izin verilmiştir.
Astrafizik sitesinden daha fazla şey keşfedin
Subscribe to get the latest posts sent to your email.