Устройство производит жидкое топливо из света и воздуха

Теоретически, завод размером с Швейцарию или с треть калифорнийской пустыни Мохаве может удовлетворить потребности в керосине всей мировой авиационной промышленности

Углеродно-нейтральное топливо имеет решающее значение для обеспечения экологически безвредного функционирования генераторов энергии, например, в авиации и морском транспорте. Новая солнечная электростанция производит синтетическое жидкое топливо, которое выделяет в процессе сжигания столько же СО₂, сколько было извлечено из воздуха в процессе его производства.

Система поглощает СО₂ и воду непосредственно из окружающего воздуха и расщепляет их с помощью солнечной энергии. Этот процесс дает синтез-газ, смесь водорода и оксида углерода, которые впоследствии можно преобразовать в керосин, метанол или другие углеводороды. Эти производные виды топлива пригодны к использованию в существующей глобальной транспортной инфраструктуре.

Доказательство концепции

«Это устройство доказывает, что углеродно-нейтральное углеводородное топливо может быть получено из солнечного света и воздуха в реальных полевых условиях». «Термохимический процесс использует весь солнечный спектр и протекает при высоких температурах, обеспечивая быстрые реакции и высокую эффективность».

Солнечный мини-завод на одной из крыш Цюриха доказывает, что технология работает даже в тех не всегда благоприятных климатических условиях, которые преобладают в городе. Он производит около одного децилитра топлива в день (чуть меньше половины чашки).

Исследователи работают над масштабным испытанием своего солнечного реактора в солнечной башне под Мадридом, в рамках проекта ЕС "Солнце-жидкость". Следующая цель - масштабировать технологию для промышленного внедрения и сделать ее экономически конкурентоспособной.

«Солнечная электростанция, занимающая площадь в один квадратный километр, сможет производить 20000 литров керосина в день». «Теоретически, завод размером с Швейцарию или с треть калифорнийской пустыни Мохаве может удовлетворить потребности в керосине всей мировой авиационной промышленности. Цель на будущее - эффективно производить экологически чистые виды топлива и тем самым снизить глобальные выбросы СО₂».

Как работает солнечный завод

Технологическая цепочка новой системы объединяет три процесса термохимической конверсии:

- Извлечение СО₂ и воды из воздуха;

- Солнечно-термохимическое расщепление СО₂ и воды;

- Последующее их сжижение в углеводороды.

В процессе адсорбции/десорбции СО₂ и вода извлекаются непосредственно из окружающего воздуха. Далее они поступают в солнечный реактор, в область фокусировки параболического отражателя. Солнечное излучение, концентрируясь, усиливается в 3000 раз, создавая температуру внутри солнечного реактора порядка 1500 градусов по Цельсию.

В основе солнечного реактора лежит керамическая структура, изготовленная из оксида церия, которая обеспечивает двухстадийную реакцию: окислительно-восстановительный цикл, для расщепления воды и СО₂ в синтез-газ. Эта смесь водорода и оксида углерода может быть затем переработана в жидкое углеводородное топливо с помощью обычного синтеза метанола или синтеза Фишера-Тропша.

Источник: ETH Zürich