CO 2 -нейтральное топливо имеет решающее значение для более устойчивой авиации и судоходства. Исследователи из ETH Zurich создали солнечную систему, которая может использоваться для производства синтетического жидкого топлива из солнечного света и воздуха. При сгорании топливо выделяет столько СО 2, сколько было ранее извлечено из воздуха
CO 2 и вода отделяются непосредственно от окружающего воздуха и разделяются солнечной энергией. Продукт представляет собой синтез-газ, смесь водорода и оксида углерода, который затем перерабатывается в керосин, метанол или другие углеводороды. Они могут быть использованы непосредственно в существующей глобальной транспортной инфраструктуре.
Вот как работает технология
Технологическая цепочка нового завода объединяет три процесса термохимической конверсии: во-первых, отделение CO 2 и воды от воздуха, во-вторых, солнечно-термохимическое расщепление CO 2 и воды и, в-третьих, последующее сжижение в углеводороды. Процесс адсорбции-десорбции удаляет CO 2 и воду непосредственно из окружающего воздуха. Оба подают в солнечный реактор в фокусе параболического зеркала.
Солнечное излучение концентрируется 3000 раз параболическим зеркалом, захватывается внутри реактора и преобразуется в технологическое тепло при температуре 1500 ° C. В основе реактора лежит специальная керамическая конструкция из оксида церия. Там вода и CO 2 разделяются в двухстадийной реакции - так называемый окислительно-восстановительный цикл - и получается синтез-газ. Смесь водорода и оксида углерода может быть переработана в жидкое топливо с использованием обычного синтеза метанола или синтеза Фишера-Тропша.
Картинная галерея
Картинная галерея с 6 картинками
Реалистичное производство экологически чистого топлива
«Используя эту систему, мы доказываем, что производство экологически чистого топлива из солнечного света и воздуха также работает в реальных условиях», - объясняет Альдо Штейнфельд, профессор по возобновляемым источникам энергии в ETH Zurich, который разработал технологию вместе со своей исследовательской группой, и подчеркивает, что Особенность системы: «Термохимический процесс использует весь спектр солнца и работает при высоких температурах. Это обеспечивает высокую скорость реакции и высокую степень эффективности ». Исследовательский центр расположен в центре Цюриха и используется ETH Zurich для продвижения исследований по устойчивому топливу на месте.
Солнечный мини-НПЗ на крыше ETH доказывает осуществимость этой технологии - даже в климатических условиях в Цюрихе - и производит около одного литра топлива в день. Штайнфельд и его группа уже проводят масштабные испытания солнечного реактора в рамках проекта ЕС "Солнце-жидкость" под Мадридом. Одновременно с цюрихским мини-нефтеперерабатывающим заводом сегодня будет представлена мадридская система солнечных башен. Штайнфельд говорит: «Мы приблизились на шаг ближе к цели устойчивого проживания за счет энергетического дохода вместо того, чтобы сжигать наше ископаемое энергетическое наследие. Это необходимый шаг для защиты окружающей среды ».
Электродвигатели
Так выглядит технология привода будущего
Технология планируется в промышленном масштабе
Эта технология может оказать серьезное влияние, особенно в аэрокосмическом и судоходном секторах, поскольку они по-прежнему полагаются на жидкое топливо на большие расстояния. Координатор проекта доктор Андреас Ситцманн объясняет: «Мы на один шаг ближе к цели устойчивого проживания за счет энергетического дохода вместо того, чтобы сжигать наше ископаемое энергетическое наследие. Это необходимый шаг для защиты нашей окружающей среды ». Таким образом, будущий глобальный спрос на керосин может быть удовлетворен за счет использования регенеративного солнечного топлива, совместимого с существующей топливной инфраструктурой.
Следующей целью является масштабирование технологии до промышленных размеров и достижение конкурентоспособности. «Солнечная система площадью один квадратный километр может производить 20 000 литров керосина в день. Теоретически, завод на поверхности Швейцарии или треть пустыни Мохаве в Калифорнии может удовлетворить требования керосина для всей авиационной промышленности. «Цель состоит в том, чтобы в будущем мы использовали нашу технологию для эффективного производства экологически чистого топлива и, таким образом, способствовали сокращению глобальных выбросов CO 2», - говорит Филипп Ферлер, директор (CTO) Synhelion и бывший аспирант в группе Штайнфельда.