Naukowcy opracowali prototyp urządzenia, które wykorzystuje energię słoneczną do przekształcania odpadów plastikowych w wodór oraz wartościowe związki chemiczne. Technologia, przetestowana po raz pierwszy poza laboratorium na powierzchni około jednego metra kwadratowego, ma pokazać, że fotokatalityczny recykling plastiku może mieć w przyszłości zastosowanie przemysłowe.

Nowy kierunek w recyklingu plastiku

Problem odpadów plastikowych pozostaje jednym z największych wyzwań środowiskowych. Tworzywa sztuczne są trwałe, tanie i szeroko stosowane, ale ich zagospodarowanie nadal jest trudne. Według danych Komisji Europejskiej w UE każdego roku powstaje około 80 mln ton odpadów opakowaniowych, z czego znaczną część stanowią tworzywa sztuczne. Jednocześnie recykling wielu rodzajów plastiku jest ograniczony – część materiałów traci jakość podczas kolejnych cykli przetwarzania albo trafia do spalarni.

Naukowcy z Cambridge rozwijają nowy kierunek recyklingu – fotokatalityczną konwersję odpadów, w której energia słoneczna napędza reakcje chemiczne prowadzące do powstania wodoru oraz innych użytecznych produktów.

Podlaskie liderem recyklingu odpadów komunalnych. W większości województw średni wynik nie osiągnął 55%

Jak działa technologia z Cambridge?

Wcześniejsze eksperymenty zespołu badaczy wykazały, że specjalny reaktor wykorzystujący światło może rozkładać odpady plastikowe i jednocześnie produkować wodór. Problemem była jednak skala – wcześniejsze urządzenia miały powierzchnię około 25 cm², czyli były typowymi demonstratorami laboratoryjnymi. Nowy prototyp zwiększył powierzchnię aktywnego materiału do około 1 m² i został przetestowany w naturalnym świetle słonecznym na zewnątrz budynku Wydziału Chemii Uniwersytetu Cambridge.

Urządzenie nie działa jak klasyczny panel fotowoltaiczny produkujący energię elektryczną – powierzchnia pokryta katalizatorem wykorzystuje energię światła do bezpośredniego napędzania reakcji chemicznych. Plastik, m.in. popularny PET stosowany w butelkach po napojach, jest rozkładany, a jednym z produktów procesu jest wodór.

Kluczową zmianą w porównaniu z wcześniejszymi konstrukcjami było opracowanie prostszej metody produkcji paneli. Naukowcy wykorzystali technikę natryskiwania materiałów aktywnych na szklaną powierzchnię, zamiast skomplikowanych procesów laboratoryjnych.

Problemem pozostaje efektywność

Choć wyniki są obiecujące, naukowcy podkreślają, że technologia nie jest jeszcze gotowa do zastąpienia obecnych metod zagospodarowania odpadów. Największe wyzwania dotyczą trwałości katalizatorów podczas długotrwałej pracy, zwiększenia ilości produkowanego wodoru, stabilności procesu przy różnych rodzajach odpadów oraz kosztów w porównaniu z istniejącymi metodami recyklingu.

Dodatkowo sama produkcja wodoru z plastiku nie oznacza automatycznie, że proces będzie niskoemisyjny. Jeżeli urządzenia wymagałyby dużych ilości dodatkowej energii, skomplikowanej infrastruktury lub nowych materiałów – bilans środowiskowy musiałby zostać dokładnie oceniony. Dlatego naukowcy analizują nie tylko skuteczność technologii, ale także jej pełny cykl życia. 

Recykling materiałów w Polsce

W Polsce problem zagospodarowania tworzyw sztucznych pozostaje istotnym wyzwaniem. Według danych Głównego Urzędu Statystycznego w krajowym systemie odpadów komunalnych każdego roku powstaje kilkanaście milionów ton odpadów, a tworzywa sztuczne stanowią jedną z trudniejszych frakcji.

Szczególne znaczenie mają odpady opakowaniowe, w tym butelki PET. Polska od 2026 w pełni wdrożyła system kaucyjny dla opakowań po napojach, który ma na celu zwiększyć poziom zbiórki i jakości odzyskiwanego materiału. Jednak nawet dobrze działający system kaucyjny nie rozwiązuje wszystkich problemów – część tworzyw jest wielowarstwowa, zabrudzona lub trudna do ponownego wykorzystania.

Technologie takie jak opracowywana w Cambridge mogą więc w przyszłości uzupełniać istniejący system, szczególnie w przypadku odpadów, których nie można łatwo poddać klasycznemu recyklingowi.

Zobacz też: Reaktory HTGR mogą produkować wodór i energię dla przemysłu. Nowa koncepcja polskich naukowców

Źródła: University of Cambridge, GUS

Fot: Canva

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.