劍橋大學的研究人員將一項實驗室規模的技術轉變為可擴展的現實應用，利用太陽能將塑料廢料和纖維素轉化為清潔氫燃料和有價值的工業化學品。該團隊展示了一種新的太陽能反應器，能夠將日常塑料廢料（如碳酸飲料瓶）轉化為氫燃料。有趣的是，他們在户外進行了這一實驗，並使用一種可以用標準五金店噴漆器具製造的設備進行大規模測試。
塑料廢料的擴展解決方案——光催化重整是利用太陽能分解塑料分子的過程。這一概念科學家已經理解了相當長的時間，但擴展至實際應用一直是缺失的關鍵部分。雖然在潔淨的實驗室內，化學反應運作得相當出色，但其受限於尺寸僅有智能手機包裝大小的小型催化劑板。將這些催化劑擴展通常意味著需要依賴高複雜的製造過程、極高的温度和有毒的化學浴。
劍橋大學的研究團隊成功實現塑料廢料轉化技術的擴展應用
劍橋大學的化學系研究者阿里芬·賓·穆罕默德·安努阿爾（Ariffin Bin Mohamad Annuar）表示：「當我們開始嘗試將這一技術擴展時，我們迅速發現，當在小規模上看似簡單的事情，在嘗試大規模生產時卻不是那麼簡單。我們無法擁有巨大的溶液槽來製造這些面板——這在大規模上根本不切實際。」為了突破這一問題，研究人員開始規模化，並建造了一個一平方米的反應器面板，並將其完全置於户外，測試其在劍橋化學系自然且不可預測的陽光下的表現。
該設備並不如標準屋頂太陽能板那樣產生電力，而是直接吸收陽光以驅動化學反應。在一端，它分解 PET 塑料瓶和纖維素中的聚合物；在另一端，則分裂水分子以獲取純氫。
新系統的有趣之處在於其建造方式。與早期需要高温和複雜液體懸浮過程的版本相比，新的太陽能面板可以使用基本設備在室温下組裝。多明尼克·懷特教授的團隊開發了一種包含鈷和鋯的專用分子前驅材料，埃爾文·賴斯納教授的團隊則將該材料裝入基本噴霧器中。吸光催化劑直接在室温下噴塗在普通玻璃面板上。
安努阿爾表示：「讓我驚訝的是，在經過所有優化之後，這一切竟然如此簡單。我們只需擁有這個巨大的面板，噴塗催化劑，將其放入溶液中，置於陽光下，便能從塑料廢料中產生氫氣和其他有價值的化學品。這簡單且可擴展。」劍橋團隊還為該系統提供了全面的成本分析。這一經濟藍圖是此類化學研究的一個重大突破，明確規劃出將技術推向市場所需的具體條件。
此外，通過使用噴塗塗層方法，製造成本也大幅降低。這證明瞭未來以太陽能為動力的本地化回收中心在經濟上是可行的。儘管該技術尚未準備好立即商業化，但團隊指出，反應器的整體耐用性和轉化效率仍需改進，才能開始大規模生產。然而，研究人員已清晰地描繪出一條清理地球的道路，證明該系統能夠在户外環境中生存，同時保持低成本生產。相關結果已於《自然化學工程》期刊上發表。
