Solarbetriebene Maschine verwandelt CO2 und Müll in Treibstoff
In einer Studie, die im Fachmagazin Nature Synthesis veröffentlicht wurde, erklärte das Forscherteam, dass ihr „photoelektrochemisches“ System einzigartig ist. Ein Hauptziel ihrer Forschung ist das Umwandeln von Müll mithilfe von Sonnenenergie in wiederverwertbare Stoffe.
Kreislaufwirtschaft könnte damit „grundlegend“ verändert werden
„Plastikverschmutzung ist weltweit ein großes Problem, und oft werden viele der Kunststoffe, die wir in Recyclingbehälter werfen, verbrannt oder landen auf Mülldeponien“, sagte der Studienleiter Erwin Reisner in einer Pressemitteilung.
Eine solarbetriebene Technologie, die dazu beitragen könnte, die Problemfelder Plastikverschmutzung und Treibhausgase gleichzeitig anzugehen, „könnte die Entwicklung einer Kreislaufwirtschaft grundlegend verändern“, fügte Subhajit Bhattacharjee, Chemiker und Co-Autor der Studie, an.
So sieht die Maschine aus. (Grafik: Universität Cambridge)
Perowskit kommt zum Einsatz
Die Technologie, die hinter der Maschine steckt, ist komplex. Ein Induktor, der über zwei separate Kammern für Treibhausgase und Plastikabfälle verfügt, verwendet einen Lichtabsorber namens Perowskit, eine „vielversprechende Alternative zu Silizium“, so die Universität. Perowskit-Solarzellen nutzen sogenannte ferroelektrische Materialien, um unter Lichteinfluss Strom zu erzeugen.
In den Lichtabsorber ist ein chemischer Katalysator eingebettet, der verändert werden kann. Dadurch erhoffen sich die Forscher:innen, in Zukunft noch „weitaus komplexere Produkte“ herzustellen.
Dass die CO2-Umwandlung viel Energie benötigt, beunruhigt das Team nicht, da ausschließlich Sonnenenergie zum Einsatz kommt. „Vor diesem System hatten wir nichts, was hochwertige Produkte selektiv und effizient herstellen konnte“, betonte Co-Autor Motiar Rahama.
Synthetisches Gas und Glykolsäure werden gewonnen
Das System soll in der Lage sein, PET-Plastikflaschen und CO2 in verschiedene Arten von kohlenstoffbasierten Kraftstoffen und andere Verbindungen umzuwandeln, darunter synthetisches Gas – eine Schlüsselkomponente nachhaltiger flüssiger Kraftstoffe – und Glykolsäure, eine Chemikalie, die bei Hautpflegeunternehmen sehr gefragt ist.
Ziel der Forscher:innen ist es, in den kommenden fünf Jahren herauszufinden, wie die Maschine noch komplexere Partikel recyceln könnte. Sie glauben, dass das System zukünftig dabei helfen kann, eine vollständig solare Recyclinganlage mit Strom zu versorgen.
„Die Entwicklung einer Kreislaufwirtschaft, in der wir aus Abfällen nützliche Dinge machen, anstatt sie auf Mülldeponien zu werfen, ist von entscheidender Bedeutung, wenn wir die Klimakrise sinnvoll angehen und die Natur schützen wollen“, sagte Reisner.
