来自剑桥大学的研究人员开发了这个系统，它可以同时将两种废物流转化为两种化学产品——这是第一次在太阳能反应堆中实现。

反应器转化二氧化碳₂)和塑料制成不同的产品，这些产品在一系列工业中都很有用。在测试中，CO₂被转化为合成气，这是可持续液体燃料的关键组成部分，塑料瓶被转化为广泛用于化妆品行业的乙醇酸。通过改变反应器中使用的催化剂类型，可以很容易地调整该系统以生产不同的产品。

利用太阳能将塑料和温室气体——自然界面临的两大威胁——转化为有用和有价值的产品，是向更可持续的循环经济过渡的重要一步。研究结果发表在杂志上自然的合成。

“利用太阳能将废物转化为有用的东西是我们研究的一个主要目标，”优素福·哈梅内德化学系的欧文·赖斯纳教授说，他是该论文的资深作者。“塑料污染是世界范围内的一个大问题，通常，我们扔进回收箱的许多塑料被焚烧或最终被填埋。”

赖斯纳还领导着剑桥循环塑料中心(CirPlas)，该中心旨在通过将不切实际的想法与实际措施相结合来消除塑料垃圾。

其他太阳能“回收”技术有望解决塑料污染和减少大气中温室气体的数量，但到目前为止，它们还没有在一个单一的过程中结合起来。

该论文的共同第一作者Subhajit Bhattacharjee说:“太阳能驱动的技术可以帮助解决塑料污染和温室气体问题，同时可能会改变循环经济发展的游戏规则。”

“我们还需要一些可调的东西，这样你就可以很容易地根据你想要的最终产品做出改变，”共同第一作者Motiar rahman博士说。

研究人员开发了一种集成反应器，它有两个独立的隔间:一个用于塑料，一个用于温室气体。该反应堆使用了一种基于钙钛矿的光吸收剂，钙钛矿是下一代太阳能电池中硅的一种很有前途的替代品。

该团队设计了不同的催化剂，并将其集成到光吸收器中。通过改变催化剂，研究人员可以改变最终产品。在常温常压条件下进行的试验表明，该反应器能有效地转化PET塑料瓶和CO₂转化成不同的碳基燃料，如一氧化碳、合成气或甲酸盐，以及乙醇酸。剑桥大学开发的反应器生产这些产品的速度也远远高于传统的光催化CO₂还原过程。

“一般情况下,投资有限公司₂转化需要大量的能量，但有了我们的系统，基本上你只需要用一盏灯照射它，它就开始把有害的产品转化成有用的和可持续的东西。”“在这个系统之前，我们没有任何东西可以选择性地、高效地生产高价值产品。”

巴塔查尔吉说:“这个系统的特别之处在于它的多功能性和可调性——我们现在制造的是相当简单的碳基分子，但在未来，我们可以通过改变催化剂来调整这个系统，制造出更复杂的产品。”

Reisner最近从欧洲研究委员会获得了新的资助，以帮助他们开发太阳能反应堆。在接下来的五年里，他们希望进一步开发该反应堆，以生产更复杂的分子。研究人员说，类似的技术有一天可以用来开发一个完全由太阳能驱动的回收厂。

赖斯纳说:“如果我们要有意义地解决气候危机和保护自然世界，发展循环经济，从废物中制造有用的东西，而不是把它们扔进垃圾填埋场，这是至关重要的。”“使用太阳为这些解决方案供电意味着我们正在清洁和可持续地进行。”

这项研究得到了欧盟、欧洲研究委员会、剑桥信托基金会、赫尔曼和玛丽安·斯特拉尼亚克基金会以及工程和物理科学研究委员会(EPSRC)的部分支持，EPSRC是英国研究与创新(UKRI)的一部分。Erwin Reisner是剑桥大学圣约翰学院的研究员。