Powstał rewolucyjny reaktor, który zmienia CO2 z powietrza w paliwo

Zespół z Uniwersytetu Cambridge stworzył słoneczny reaktor, który przetwarza znajdujący się w powietrzu dwutlenek węgla (CO2) w gaz, mogący w przyszłości zasilać środki transportu, ludzkie osiedla oraz wspierać wytwarzanie leków. Wyniki, opublikowane w uznanym periodyku Nature Energy, od razu nazwano milowym krokiem w przeciwdziałaniu ociepleniu klimatu i reformie sektora energii.

Badacze przyznają, że inspirowali się procesem fotosyntezy zachodzącym w naturze. W przeciwieństwie do konwencjonalnych sposobów wychwytywania i przechowywania CO2 (CCS), zazwyczaj opartych na spalaniu paliw kopalnych, ich aparatura działa wyłącznie dzięki energii słonecznej. W ten sposób można uniknąć nadmiernego uwalniania gazów cieplarnianych i konieczności składowania CO2 pod ziemią.

„Zamiast wtłaczać dwutlenek węgla w podłoże, możemy tworzyć z niego pożyteczne materiały. Choć CO2 jest niebezpiecznym gazem cieplarnianym, da się go przetworzyć na cenne związki chemiczne, nie napędzając wzrostu temperatur na Ziemi” – wyjaśnia chemik Sayan Kar, główny autor projektu.

Nowatorski sposób działania inspirowany fotosyntezą

Ten innowacyjny system pracuje bez przewodów ani akumulatorów. W porze nocnej wyłapuje dwutlenek węgla z atmosfery, działając podobnie do gąbki chłonącej ciecz. W ciągu dnia promienie słoneczne ogrzewają zgromadzony CO2, wykorzystując dwie zasadnicze procedury: podczerwień nagrzewa gaz, a proszek półprzewodnikowy absorbuje światło UV, rozpoczynając reakcję chemiczną.

Dodatkowo wyposażono go w lustro, które koncentruje promienie słońca, co podnosi wydajność procesu. Rezultatem tego działania staje się syngaz, złożony z tlenku węgla (CO) i wodoru (H2). Taka mieszanka stanowi podstawę przy produkcji różnorodnych paliw i związków chemicznych.

Perspektywy i przyszłe zastosowania

Obecnie naukowcy testują sposoby konwersji powstałego syngazu w płynne paliwa, zdolne zasilać auta i samoloty. „Gdyby dało się wprowadzić takie reaktory w dużej skali, jednocześnie redukowalibyśmy ilość CO2 w powietrzu i dostarczali ekologiczną alternatywę dla paliw kopalnych” – akcentuje Kar.

Takie urządzenia mogą przydać się w przemyśle, a także u osób prywatnych, na przykład jako zasilanie dla odległych lokalizacji pozbawionych infrastruktury energetycznej.

Dodatkowo zastosowanie syntezowanego gazu w produkcji chemikaliów mogłoby istotnie ograniczyć emisje w branży chemicznej. Profesor Erwin Reisner, który kieruje pracami, podkreśla potencjał rozwiązania: „Zamiast nieustannie eksploatować zasoby kopalne, możemy wyłapywać CO2 prosto z powietrza i przetwarzać go ponownie. To szansa na gospodarkę o zamkniętym obiegu – o ile znajdzie się odpowiednie wsparcie polityczne”.