Perangkat bertenaga surya menangkap karbon dioksida dari udara untuk membuat bahan bakar berkelanjutan

Para peneliti telah mengembangkan reaktor yang menarik karbon dioksida langsung dari udara dan mengubahnya menjadi bahan bakar berkelanjutan, menggunakan sinar matahari sebagai sumber daya.

Kita dapat membangun ekonomi yang melingkar dan berkelanjutan – jika kita memiliki kemauan politik untuk melakukannya Erwin Reisner

Para peneliti, dari University of Cambridge, mengatakan reaktor bertenaga surya mereka dapat digunakan untuk membuat bahan bakar untuk menyalakan mobil dan pesawat, atau banyak produk bahan kimia dan obat-obatan yang kami andalkan. Ini juga dapat digunakan untuk menghasilkan bahan bakar di lokasi jarak jauh atau di luar jaringan.

Tidak seperti kebanyakan teknologi penangkapan karbon, reaktor yang dikembangkan oleh para peneliti Cambridge tidak memerlukan kekuatan berbasis bahan bakar fosil, atau pengangkutan dan penyimpanan karbon dioksida, tetapi sebaliknya mengubah CO2 atmosfer menjadi sesuatu yang berguna menggunakan sinar matahari. Hasilnya dilaporkan dalam jurnal Energi alam.

Penangkapan dan Penyimpanan Karbon (CCS) telah disebut -sebut sebagai solusi yang mungkin untuk krisis iklim, dan baru -baru ini menerima pendanaan £ 22 miliar dari pemerintah Inggris. Namun, CCS bersifat intensif energi dan ada kekhawatiran tentang keamanan jangka panjang menyimpan CO2 yang tertekan dalam di bawah tanah, meskipun studi keselamatan saat ini sedang dilakukan.

“Selain dari biaya dan intensitas energi, CCS memberikan alasan untuk melanjutkan pembakaran bahan bakar fosil, yang menyebabkan krisis iklim di tempat pertama,” kata Profesor Erwin Reisner, yang memimpin penelitian. “CCS juga merupakan proses non-sirkular, karena CO2 bertekanan, paling-paling, disimpan di bawah tanah tanpa batas waktu, di mana tidak ada gunanya bagi siapa pun.”

“Bagaimana jika alih -alih memompa karbon dioksida di bawah tanah, kami membuat sesuatu yang berguna darinya?” Kata penulis pertama Dr Sadian Kar dari Departemen Kimia Cambridge Yusuf. “CO2 adalah gas rumah kaca yang berbahaya, tetapi juga dapat diubah menjadi bahan kimia yang bermanfaat tanpa berkontribusi pada pemanasan global.”

Fokus kelompok penelitian Reisner adalah pengembangan perangkat yang mengubah limbah, air, dan udara menjadi bahan bakar dan bahan kimia praktis. Perangkat ini mengambil inspirasi dari fotosintesis: proses di mana tanaman mengubah sinar matahari menjadi makanan. Perangkat tidak menggunakan daya luar: tidak ada kabel, tidak ada baterai – yang mereka butuhkan hanyalah kekuatan matahari.

Sistem terbaru tim mengambil CO2 langsung dari udara dan mengubahnya menjadi syngas: perantara utama dalam produksi banyak bahan kimia dan obat -obatan. Para peneliti mengatakan pendekatan mereka, yang tidak memerlukan transportasi atau penyimpanan, jauh lebih mudah untuk ditingkatkan daripada perangkat bertenaga surya sebelumnya.

Perangkat ini, reaktor aliran bertenaga surya, menggunakan filter khusus untuk mengambil CO2 dari udara di malam hari, seperti bagaimana spons menyerap air. Ketika matahari terbit, sinar matahari memanaskan CO2 yang ditangkap, menyerap radiasi inframerah dan bubuk semikonduktor menyerap radiasi ultraviolet untuk memulai reaksi kimia yang mengubah CO2 yang ditangkap menjadi syngas matahari. Cermin pada reaktor memusatkan sinar matahari, membuat proses lebih efisien.

Para peneliti saat ini sedang berupaya mengubah syngas surya menjadi bahan bakar cair, yang dapat digunakan untuk menyalakan mobil, pesawat dan banyak lagi – tanpa menambahkan lebih banyak CO2 ke atmosfer.

“Jika kami membuat perangkat ini dalam skala, mereka dapat menyelesaikan dua masalah sekaligus: menghapus CO2 dari atmosfer dan menciptakan alternatif yang bersih untuk bahan bakar fosil,” kata Kar. “CO2 dipandang sebagai produk limbah yang berbahaya, tetapi juga merupakan peluang.”

Para peneliti mengatakan bahwa peluang yang sangat menjanjikan ada di sektor kimia dan farmasi, di mana syngas dapat dikonversi menjadi banyak produk yang kami andalkan setiap hari, tanpa berkontribusi terhadap perubahan iklim. Mereka membangun versi skala yang lebih besar dari reaktor dan berharap untuk memulai tes di musim semi.

Jika ditingkatkan, para peneliti mengatakan reaktor mereka dapat digunakan dengan cara terdesentralisasi, sehingga individu secara teoritis dapat menghasilkan bahan bakar mereka sendiri, yang akan berguna di lokasi jarak jauh atau di luar jaringan.

“Alih -alih terus menggali dan membakar bahan bakar fosil untuk menghasilkan produk yang telah kita andalkan, kita bisa mendapatkan semua CO2 yang kita butuhkan langsung dari udara dan menggunakannya kembali,” kata Reisner. “Kita dapat membangun ekonomi yang melingkar dan berkelanjutan – jika kita memiliki kemauan politik untuk melakukannya.”

Teknologi ini sedang dikomersialkan dengan dukungan Cambridge Enterprise, kelompok komersialisasi universitas. Erwin Reisner adalah Fellow dari St John’s College, Cambridge.

Referensi:
Sayan Kar et al. ‘Penangkapan udara langsung CO2 untuk produksi bahan bakar surya dalam aliran.’ Energi Alam (2025). Doi: 10.1038/s41560-025-01714-y

Untuk informasi lebih lanjut tentang penelitian terkait energi di Cambridge, silakan kunjungi Energy IRC, yang menyatukan pengetahuan dan keahlian penelitian Cambridge, bekerja sama dengan mitra global, untuk menciptakan solusi untuk lansekap energi yang berkelanjutan dan tangguh untuk generasi yang akan datang.