Команда корейских ученых придумала, как превратить пластиковые отходы в чистый водород — с помощью солнечного света и воды. Исследователи из Центра наночастиц Института фундаментальных наук (IBS) под руководством профессоров Кима Дэ Хёна и Хёна Тэгвана из Сеульского университета разработали систему, которая разлагает ПЭТ-бутылки на водород и полезные побочные продукты.

Главная хитрость — в особом гидрогеле, который защищает катализатор. Он держится на поверхности воды и не теряет эффективности даже в агрессивных условиях. Водород считается перспективным экотопливом, но его производство обычно требует огромных энергозатрат и сопровождается выбросами CO₂. Новый метод решает обе проблемы: он использует только солнечный свет и при этом не загрязняет атмосферу.

Результаты опубликованы в издании Nature Nanotechnology.

Система работает так: пластик расщепляется на этиленгликоль и терефталевую кислоту, а водород выделяется в воздух.

Мы сделали ставку на практичность, — объясняет доктор Ли Ванхи, соавтор исследования. — Каждый элемент, от материалов до расположения на границе воды и воздуха, продуман для реальных условий.

Эксперименты показали, что система стабильно работает больше двух месяцев даже в щелочной среде — и не только в лаборатории, но и в морской или водопроводной воде.

Тесты под открытым небом с площадью установки в 1 м² подтвердили, что технология масштабируется до 10 и даже 100 м².

Теперь пластиковый мусор может стать источником энергии, — говорит профессор Ким Дэ Хён. — Это шаг к решению сразу двух проблем: загрязнения и спроса на чистую энергию.

Профессор Хён Тэгван добавляет:

Редкий случай, когда фотокаталитическая система работает не только в пробирке, но и в реальном мире. Возможно, это ключ к углеродно-нейтральному будущему.

Фотокаталитическая система — это технология, где химическая реакция (например, разложение пластика) запускается под действием света. Катализатор (обычно наночастицы металла) поглощает солнечную энергию и ускоряет превращение веществ, сам при этом не расходуясь.

Главный плюс — двойной экологический эффект:

• Утилизация пластика, который иначе столетиями лежал бы на свалках или превращался в микропластик.
• Чистый водород без выбросов CO₂ — в отличие от традиционных методов, где на 1 кг H₂ приходится 10 кг углекислого газа.

Технология особенно перспективна для островных и прибрежных регионов, где много пластикового мусора и соленой воды. Если масштабировать установки, можно создать локальные источники энергии для заправки водородного транспорта или питания генераторов.

Пока неясно, насколько рентабельно производство в промышленных масштабах:

• Стоимость катализаторов на основе редких металлов может оказаться высокой.
• Эффективность преобразования солнечной энергии в водород не указана — если она низкая, потребуются огромные площади установок.

Кроме того, процесс дает не только водород, но и терефталевую кислоту — ее нужно будет где-то использовать, иначе получим новый вид отходов.

Ранее российские химики открыли катализатор, который имитирует металлы.