W obliczu rosnących wyzwań środowiskowych, w tym kryzysu klimatycznego i zanieczyszczenia plastikiem, pojawiają się innowacyjne rozwiązania, które obiecują rozwiązać te kwestie, jednocześnie otwierając nowe możliwości gospodarcze. Jednym z takich przełomowych rozwiązań jest przekształcanie odpadów z tworzyw sztucznych w cenne paliwo wodorowe i grafen.
Spis treści
Przełomowa technologia
Naukowcy z Uniwersytetu Rice, kierowani przez Borisa Yakobsona i Jamesa Toura, opracowali przełomową technologię, która przekształca odpady z tworzyw sztucznych w czysty wodór i grafen o wysokiej czystości bez uwalniania dwutlenku węgla (CO2). Podejście to nie tylko odnosi się do szkód środowiskowych powodowanych przez odpady z tworzyw sztucznych, ale także wykorzystuje potencjalną wartość wyrzuconych materiałów.
Kevin Wyss, chemik, który brał udział w tych badaniach, zadał pytanie: “Co by było, gdybyśmy zamienili odpady z tworzyw sztucznych w coś znacznie bardziej wartościowego niż plastik z recyklingu, jednocześnie wychwytując zamknięty w nim wodór?”. Ten tok myślenia doprowadził do rozwiązania, które może zrewolucjonizować sposób, w jaki postrzegamy odpady z tworzyw sztucznych.
Rosnące zapotrzebowanie na wodór
Wodór jest coraz częściej postrzegany jako zrównoważona alternatywa dla paliw kopalnych ze względu na wysoką wydajność energetyczną na jednostkę masy i przyjazny dla środowiska produkt uboczny – wodę. Jednak obecnie dominujące metody produkcji wodoru, takie jak reforming parowo-metanowy, są wysokoemisyjne i nieprzyjazne dla środowiska. Pomimo swojej ekologicznej reputacji, produkcja wodoru nadal w dużej mierze zależy od paliw kopalnych.
Globalne zużycie wodoru w 2022 r. wyniosło 95 mln ton, a oczekuje się, że popyt ten wzrośnie w nadchodzących latach. Wyzwanie polega na produkcji wodoru w sposób przyjazny dla środowiska i opłacalny.
Rozwiązanie problemu tworzyw sztucznych
Kwestia odpadów z tworzyw sztucznych jest kolejnym istotnym problemem środowiskowym. Chociaż istnieją metody recyklingu, są one często drogie ze względu na koszty związane z oddzielaniem rodzajów tworzyw sztucznych, czyszczeniem odpadów i przetapianiem polimerów. W rezultacie tworzywa sztuczne pochodzące z recyklingu mogą być droższe niż nowe tworzywa sztuczne, co prowadzi do braku ekonomicznej zachęty do recyklingu.
Szybkie nagrzewanie
Naukowcy zastosowali metodę zwaną Flash Joule, która szybko nagrzewa materiały do ekstremalnych temperatur. Przepuszczając prąd elektryczny przez próbkę plastiku, temperatura może osiągnąć nawet 2500°C w ciągu ułamka sekundy. To szybkie nagrzewanie powoduje restrukturyzację wiązań chemicznych w plastiku, przekształcając atomy węgla w grafen i uwalniając wodór.
Metoda ta nie tylko skutecznie przetwarza zużyte tworzywa sztuczne bez potrzeby stosowania katalizatorów lub rozpuszczalników, ale także wytwarza grafen o wysokiej wartości, który ma zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu, od elektroniki po budownictwo.
Zrównoważona i zyskowna przyszłość
Potencjał tej technologii wykracza poza korzyści dla środowiska. Jeśli wyprodukowany grafen zostanie sprzedany nawet za ułamek jego obecnej wartości rynkowej, produkcja czystego wodoru może stać się dochodowym przedsięwzięciem. Jest to zgodne z inicjatywami takimi jak EarthShot Departamentu Energii USA, którego celem jest wyprodukowanie 1 kg czystego wodoru za zaledwie 1 USD w ciągu następnej dekady.
Dzięki podwójnym korzyściom związanym z przeciwdziałaniem zanieczyszczeniu plastikiem i zapewnieniu zrównoważonej metody produkcji wodoru, to innowacyjne podejście oferuje obiecującą ścieżkę w kierunku bardziej ekologicznej i zrównoważonej przyszłości.
Źródło: www.advancedsciencenews.com
Zachęcamy do bliższego zapoznania się z bogatą ofertą GS ENERGIA w dziedzinie zielonej energetyki. Specjalizujemy się w dostarczaniu kompleksowych usług takich jak Audyty Energetyczne, Świadectwa Charakterystyki Energetycznej, Kogeneracje oraz wdrażanie Odnawialnych Źródeł Energii, co pozwala naszym klientom znacząco obniżyć koszty oraz ślad węglowy.
Zapraszamy również do sprawdzenia naszej nowej oferty Technologii Wodorowych i Dekarbonizacji – przyszłość jest teraz!
Odkryj więcej!
