Akkumulátorsav és napfény segítségével hidrogén készülhet a műanyaghulladékból

Valahol a kiselejtezett autók maradványai és a felhalmozott üdítős palackok között rejlik a megoldás a világ egyik legnagyobb környezeti kihívására: a Cambridge-i Egyetem szakemberei rájöttek, hogy két jelentős mennyiségben keletkező hulladéktípus – az elhasznált gépjármű-akkumulátor és a műanyag – egymást segítve válhat értékes erőforrássá: például hidrogén üzemanyaggá vagy más hasznos ipari vegyszerré.

A tudósok által fejlesztett, napenergiával működő reaktor képes lebontani azokat az anyagokat is, amelyekkel a hagyományos újrahasznosítási eljárások eddig nem tudtak mit kezdeni. Pedig van belőlük bőven: az évente gyártott 400 millió tonna műanyagnak például csak a 18 százalékát hasznosítják újra, míg a többi szemétégetőkbe, lerakókba vagy természetes környezetbe kerül.

A tudósok „napenergiával hajtott savas fotoreformnak” nevezett eljárása éppen ezen a rendszerszintű problémán segíthet. A folyamat során azt az autóakkumulátorokból kinyert savat használják fel, amelyet semlegesítés után általában kiöntenek.

A kutatás során egy olyan fotokatalizátor megtervezése jelentette a legnagyobb kihívást, amely nem megy tönkre a maró hatású környezetben.

„Korábban azt hittük, hogy a sav használata teljesen kizárt ezekben a napenergiával működő rendszerekben, mert egyszerűen mindent feloldana. Az általunk kifejlesztett katalizátor azonban ellenállt, és hirtelen a reakciók egész új világa nyílt meg előttünk” – nyilatkozta közleményben a kutatást vezető Erwin Reisner professzor (képünkön balra).

A Joule-ban leírt módszer lényege, hogy a sav először kémiai építőelemekre bontja a hosszú polimerláncokat, majd a napfény hatására a katalizátor további hasznosításra alkalmas hidrogénné és ecetsavvá alakítja a kapott anyagot.

A laboratóriumi tesztek során a berendezés több mint 260 órán át működött teljesítményromlás nélkül, miközben rendkívül tiszta végtermékeket állított elő.

Az eljárás különlegessége, hogy olyan anyagokat is kezel, mint a nylonszövetek vagy a poliuretán habok. Kay Kwarteng PhD hallgató (képünkön jobbra), a tanulmány vezető szerzője szerint a sav növeli a hidrogéntermelés mértékét, és a folyamat végén nem válik hulladékká, hanem újra felhasználható, ráadásul „eddig nem volt olyan olcsó és ipari méretekben is alkalmazható fotokatalizátor, amely kibírta volna ezt a közeget”.

A szakemberek szerint a módszer akár tizedére is csökkentheti a költségeket más hasonló technológiákhoz képest. Bár az ipari méretű megvalósítás előtt még vannak műszaki kihívások, a kutatók már a folyamat kereskedelmi hasznosítását tervezik.

Gábor János, NEW technology