A gdyby tak z wroga zrobić przyjaciela? Tak właśnie możemy zatytułować nowe badania z singapurskiego NTU, które rzucają nowe światło na odpady z tworzyw sztucznych i wodorowe ogniwa paliwowe.
W ramach nowej metody naukowcy przekształcają tworzywa sztuczne w chemikalia stosowane do produkcji ogniwach paliwowych poprzez wystawienie ich na działanie promieni słonecznych. Kluczem do tego przełomu było wprowadzenie nowego rodzaju fotokatalizatora, który wykorzystuje energię słońca do napędzania reakcji chemicznych.
W poszukiwaniu nowych sposobów przekształcania odpadów z tworzyw sztucznych w przydatne chemikalia zespół NTU zwrócił się do niedrogiego, biokompatybilnego metalu o nazwie wanad. Zwykle stanowi on część stopu stali i stopów aluminium stosowanych w samochodach i samolotach, ale naukowcy odkryli, że może on również odgrywać rolę w recyklingu tworzyw sztucznych.
Cały proces sprowadzał się do wsadzenia katalizatora wanadowego do roztworu zawierającego tworzywa sztuczne, ogrzania całości do 85°C, a następnie wystawienia jej na działanie sztucznego światła słonecznego. Te trzy kroki umożliwiły zerwanie kluczowych wiązań w plastiku w ciągu sześć dni. Rozerwanie tych wiązań zwykle wiąże się z wysokimi temperaturami.
Końcowym rezultatem tego procesu jest konwersja tworzywa sztucznego w kwas mrówkowy. Ten z kolei jest naturalnie występującym środkiem przeciwbakteryjnym, który okazuje się być najprostszą znaną kombinacją wodoru i CO2. Finalnie otrzymana substancja może zostać wykorzystana do tworzenia ogniw paliwowych, a więc zbiorników ciekłego wodoru, które można wykorzystywać w układach napędowych do wytwarzania energii potrzebnej elektrycznym silnikom.
W zeszłym roku bowiem naukowcy w Szwajcarii zbudowali pierwsze na świecie ogniwo paliwowe oparte na kwasie mrówkowym. To prototypowe urządzenie mogło wytwarzać 7000 kWh energii elektrycznej rocznie przy zerowej emisji, pod warunkiem, że kwas mrówkowy pochodził ze źródeł przyjaznych dla środowiska.
Zespół nadal majstruje przy swoich metodach, mając nadzieję na odkrycie nowych rodzajów chemikaliów, które mogą być wytwarzane przez rozbijanie tworzyw sztucznych, co obejmuje także wodór.
