Forschung

Solar-Reaktor verwandelt PET-Flaschen und CO2 in eFuels

PET-Flaschen am Müll. © tanvi sharma auf Unsplash
PET-Flaschen am Müll. © tanvi sharma auf Unsplash

Es hört sich wie Zauberei an, ist nun aber einem Team von Wissenschaftler:innen der britischen Elite-Universität Cambridge gelungen. Dort hat ein Team des Reisner Lab rund um Professor Erwin Reisner es geschafft, Plastik und CO2 mit Hilfe von Solarenergie in Synthesegas zu verwandeln, das in der Industrie zu unterschiedlichen Zwecken eingesetzt werden kann – insbesondere bei der Produktion so genannter E-Fuels, also synthetischer Kraftstoffe als Alternativen zu Benzin und Diesel. Es gebe zwar andere, ähnliche Systeme, aber diese seien nicht so energieeffizient wie das nun vorgestellte.

Die Forscher entwickelten einen integrierten Reaktor mit zwei getrennten Kammern: eine für Kunststoff und eine für Treibhausgase. Angetrieben wird der Reaktor durch neuartige Solarzellen, die auf das „Wundermaterial“ Perowskit setzen und wie berichtet höhere Wirkungsgrade bei der Energieausbeute schaffen als herkömmliche Silizium-Solarzellen. Die Forschungsergebnisse zu dem möglicherweise revolutionärem Solar-Reaktor wurden im Sommer 2022 eingereicht und nun im wichtigen Wissenschaftsmagazin Nature veröffentlicht. Skizziert wird der Prozess in dem Solar-Reaktor folgendermaßen:

„Die Umwandlung von Abfall in etwas Nützliches mit Hilfe von Solarenergie ist ein wichtiges Ziel unserer Forschung“, so Erwin Reisner vom Yusuf, der Hauptautor der Studie. „Die Verschmutzung durch Plastik ist weltweit ein großes Problem, und oft werden viele der Kunststoffe, die wir in die Recyclingtonne werfen, verbrannt oder landen auf der Mülldeponie.“ Man hätte so einen Ansatz zu einer echten Kreislaufwirtschaft gefunden. Nun geht es in den nächsten fünf Jahren darum, dass der Solar-Reaktor komplexere Moleküle schaffen kann.

„Normalerweise erfordert die CO2-Umwandlung viel Energie, aber bei unserem System genügt es, es mit Licht zu beleuchten, und es beginnt, schädliche Produkte in etwas Nützliches und Nachhaltiges umzuwandeln“, so Co-Autor Motiar Rahaman. Gefördert werden die Forscher:innen von der EU, dem European Research Council, dem Cambridge Trust, der Hermann & Marianne Straniak Stiftung und dem Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) Großbritanniens.

Rekord: Wirkungsgrad von Solarzelle erreicht erstmals 32,5%

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