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Reactor solar para convertir plástico y gases de efecto invernadero en combustibles sostenibles Crédito: Reisner Lab
Los residuos plásticos y los gases de efecto invernadero son dos de las mayores amenazas a las que se enfrenta el mundo natural en la actualidad. Convertir los plásticos y los gases de efecto invernadero en productos de valor añadido ofrece una posible vía sostenible hacia una economía circular, pero su conversión simultánea en un proceso integrado es todo un reto.
Ahora, investigadores de la Universidad de Cambridge han desarrollado un nuevo reactor para abordar ambos problemas a la vez. El sistema puede transformar los residuos plásticos y el dióxido de carbono (CO2) en combustibles sostenibles y otros productos valiosos, utilizando únicamente la energía del Sol.
El reactor solar integrado consta de dos compartimentos separados: uno para el plástico y otro para los gases de efecto invernadero. El reactor utiliza un absorbedor de luz basado en perovskita -una prometedora alternativa al silicio para la próxima generación de células solares- para activar un catalizador que convierte la materia prima en algo más útil. El catalizador puede cambiarse en función del producto final deseado.
En las pruebas, en condiciones normales de temperatura y presión, el reactor pudo convertir eficazmente el CO2 en distintos combustibles basados en el carbono, como CO (monóxido de carbono) utilizando un compuesto de cobalto, syngas utilizando una aleación de cobre e indio, y formiato utilizando una enzima específica. Un catalizador de aleación de cobre y paladio fue capaz de convertir botellas de plástico PET en ácido glicólico, muy utilizado en la industria cosmética.
"Por lo general, la conversión de CO2 requiere mucha energía, pero con nuestro sistema basta con encender una luz para que empiece a convertir los productos nocivos en algo útil y sostenible", explica el Dr. Motiar Rahaman, coautor del estudio. "Antes de este sistema, no teníamos nada que pudiera fabricar productos de alto valor de forma selectiva y eficiente".
El sistema funcionó de forma similar a los tándems de absorción de luz dual sin polarización y mostró unos índices de producción entre 10 y 100 veces superiores a los de los dispositivos que utilizan otros catalizadores alimentados por energía solar. En los próximos cinco años, el equipo espera seguir desarrollando el reactor para producir moléculas más complejas. Los investigadores afirman que algún día podrían utilizarse técnicas similares para desarrollar una planta de reciclaje totalmente alimentada por energía solar.
"Lo más especial de este sistema es su versatilidad y capacidad de ajuste: ahora mismo estamos fabricando moléculas de carbono bastante sencillas, pero en el futuro podríamos ajustar el sistema para fabricar productos mucho más complejos con sólo cambiar el catalizador", afirma Subhajit Bhattacharjee, coautor del artículo.
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