Znanstvenici iz plastike dobivaju vodik: Reaktor izgleda kao solarni panel, ali ne proizvodi struju

Plastična boca za većinu je ljudi samo otpad, ali znanstvenici sa Sveučilišta Cambridge pokušavaju je pretvoriti u sirovinu za proizvodnju vodika. Njihov novi solarni reaktor prvi je put testiran na otvorenom, pod prirodnim sunčevim svjetlom, i pokazao je da se iz prethodno obrađenog plastičnog otpada mogu dobiti vodik i dodatne korisne kemikalije. Uređaj izgleda poput solarnog panela, ali umjesto električne energije pokreće kemijsku reakciju.

Važno je naglasiti da se u reaktor ne ubacuju cijele plastične boce. PET ambalaža mora se prije toga usitniti i kemijski obraditi lužinom kako bi otpad bio u obliku pogodnom za reakciju. Tek tada se ubacuje ispod posebno presvučene staklene ploče. Sunčeva svjetlost aktivira proces, a rezultat su vodik te spojevi poput formijata i acetata, koji se mogu dalje koristiti kao kemijske sirovine.

Ključ tehnologije je u površini reaktora. Znanstvenici na staklo prvo nanose svjetlosno aktivni materijal, a zatim drugu prevlaku koja sadrži kobalt i cirkonij. Ta kombinacija pomaže u reakciji stvaranja vodika. Postupak je zanimljiv jer ne zahtijeva plemenite metale ni ekstremne temperature, a katalizatorski sloj nanosi se prskanjem, gotovo poput lakiranja. Upravo bi ta jednostavnost jednog dana mogla olakšati izradu većih površina.

U  testu su korištene su četiri ploče, svaka površine 0,25 četvornih metara, što je zajedno činilo jedan četvorni metar aktivne površine. Reaktor je stajao na otvorenom u Cambridgeu u uvjetima koji nisu bili idealni zbog promjenjive temperature, oblaka i slabijeg sunca. Nakon šest sati iz glukoze je dobiveno 5,24 milimola vodika po četvornom metru, a iz prethodno obrađene celuloze 1,51 milimol. U manjim testovima vodik je dobiven i iz PET boca.

No ovo još nije rješenje spremno za reciklažna dvorišta ili industriju. Reaktor zasad proizvodi premalo vodika, a izdržljivost katalizatora veliki je problem. U manjim dugotrajnim testovima nakon 22 sata iz sloja se odvojilo oko 60 posto kobaltova ko-katalizatora. Performanse se mogu vratiti novim nanošenjem sloja, ali to nije praktično rješenje za stvarnu primjenu. I troškovi su još previsoki. Prema izračunu znanstvenika, vodik dobiven iz prethodno obrađene celuloze stoji 8,62 eura po milimolu, a iz glukoze 1,98 eura.

Cambridge je pokazao da se plastični otpad i sunčeva energija mogu spojiti u istom procesu, ali sljedeći koraci su jasni. Potrebni su stabilniji katalizator, veća učinkovitost, dulji rad bez obnove sloja i znatno niži troškovi.