Brugt bilbatterisyre nedbryder plastik og laver brint

Gammel bilbatterisyre betragtes normalt som en byrde: ætsende, rodet og ikke besværet værd, når blyet er indvundet. Men forskere ved University of Cambridge har fundet en måde at få den uønskede væske til at gøre noget langt mere interessant. I en ny undersøgelse i Joule viser de, at brugt batterisyre kan hjælpe med at nedbryde plastaffald og samtidig producere ren brint.

Det er den slags kemi, der lyder usandsynlig, indtil tallene begynder at passe. Holdet fortæller, at deres sol-drevne reaktor fortsatte med at fungere i mere end 260 timer uden mærkbar præstationsnedgang, et tegn på at processen kan være langt mere holdbar end mange tidlige laboratorieideer. Lige så vigtigt mener forskerne, at den kan fungere på flere slags plastaffald og ikke kun på et begrænset udvalg af materialer.

Når en affaldsstrøm møder en anden

Tiltalelsen er åbenlys. Verden drukner i plastik med flere hundrede millioner tons produceret hvert år, mens genanvendelsesprocenterne forbliver smertefuldt lave. Samtidig indeholder blysyrebatterier en betydelig mængde syre, men den syre neutraliseres normalt og smides væk, efter det værdifulde metal er fjernet. To affaldsproblemer. Én praktisk løsning.

I årevis har videnskabsfolk vidst, at syrer kan hjælpe med at nedbryde plastik. Problemet var holdbarheden. De fleste katalysatorer kan ikke overleve langvarigt under stærkt sure forhold, hvilket gør storskalaanvendelse vanskelig. Kay Kwarteng, studiets førsteforfatter og ph.d.-studerende ved Cambridge, sagde, at udfordringen var at finde en billig fotokatalysator, der kunne tåle det miljø uden at bryde sammen.

Der opstod gennembruddet her. Holdet udviklede en katalysator, der ikke smuldrer i syre og i stedet muliggør et lukket kredsløb, hvor én industriel affaldsstrøm bliver råmateriale for en anden nyttig proces. Resultatet er et cirkulært system, som føles mindre som traditionel genbrug og mere som at gentænke affald fra bunden.

Sollys, syre og plastik i samme reaktor

Processen, som forskerne kalder soldrevet syrefotoreformering, er overraskende elegant. Først hjælper den brugte batterisyre med at nedbryde plastaffald til enklere kemikalier som ethylenglycol, en forbindelse der bruges i produkter fra frostvæske til blæk. Derefter gør sollyset resten, idet fotokatalysatoren omdanner blandingen til brint og eddikesyre, bedre kendt som hovedbestanddelen i eddike.

Kort sagt omdanner systemet kasseret plastik og kasseret syre til noget med reel energiværdi. Det er den slags kemi, som den rene energisektor elsker: kompakt, effektiv og, hvis den kan skaleres, potentielt brugbar i praksis. Holdet rapporterede også, at katalysatoren forblev aktiv i 11 dage, eller omkring 264 timer, uden mærkbar præstationsforringelse.

Selvfølgelig er dette stadig laboratoriearbejde og ikke et færdigt kommercielt produkt. Forskerne understreger, at der er behov for flere tests, især for at forstå, hvor længe reaktorerne kan holde, og hvordan de opfører sig uden for kontrollerede forhold. Og nej, dette er ikke en mirakelkur for den globale plastikkrise. Konventionel genanvendelse betyder stadig noget og vil sandsynligvis gøre det i lang tid.

Selv så er budskabet svært at overse. Affald behøver ikke at forblive affald. Som Erwin Reisner, studiets seniorforfatter, udtrykte det, er ideen at skabe værdi af det, der ellers ville blive smidt ud. At bruge sollys og kasseret batterisyre til at lave brint som brændstof vil ikke løse alle miljøproblemer, men det kan åbne en meget lovende ny vej.