Μια νέα τεχνολογία παράγει υγρά καύσιμα υδρογονανθράκων αποκλειστικά από το φως του ήλιου και τον αέρα.

{vembed Y=s1-soaZn4B0}

Τα καύσιμα με ουδέτερο άνθρακα είναι ζωτικής σημασίας για τη βιώσιμη αεροπορία και τις θαλάσσιες μεταφορές. Το νέο ηλιακό εργοστάσιο παράγει συνθετικά υγρά καύσιμα που απελευθερώνουν τόσο πολύ CO₂ κατά την καύση τους όπως προηγουμένως εξήχθησαν από τον αέρα για την παραγωγή τους.

Το σύστημα εξάγει CO₂ και νερό απευθείας από τον αέρα του περιβάλλοντος και τα χωρίζει χρησιμοποιώντας ηλιακή ενέργεια. Αυτή η διεργασία αποδίδει syngas, ένα μείγμα υδρογόνου και μονοξειδίου του άνθρακα, το οποίο στη συνέχεια υποβάλλεται σε επεξεργασία σε κηροζίνη, μεθανόλη ή άλλους υδρογονάνθρακες. Αυτά τα μειωμένα καύσιμα είναι έτοιμα για χρήση στην υπάρχουσα παγκόσμια υποδομή μεταφορών.

Ο παραβολικός ανακλαστήρας συσσωρεύει το φως και το κατευθύνει στους δύο αντιδραστήρες στη μέση της εγκατάστασης. (Πίστωση: Alessandro Della Bella / ETH Ζυρίχη)

Απόδειξη της έννοιας

«Αυτό το εργοστάσιο αποδεικνύει ότι τα καύσιμα υδρογονανθράκων ουδέτερου άνθρακα μπορούν να παραχθούν από το φως του ήλιου και τον αέρα υπό πραγματικές συνθήκες πεδίου», εξηγεί ο Aldo Steinfeld, καθηγητής φορέων ανανεώσιμης ενέργειας στην ETH Zurich, του οποίου η ερευνητική ομάδα ανέπτυξε την τεχνολογία. "Η θερμοχημική διαδικασία χρησιμοποιεί ολόκληρο το ηλιακό φάσμα και προχωρά σε υψηλές θερμοκρασίες, επιτρέποντας γρήγορες αντιδράσεις και υψηλή απόδοση."

Το ηλιακό μίνι διυλιστήριο σε στέγη της Ζυρίχης αποδεικνύει ότι η τεχνολογία είναι εφικτή, ακόμη και κάτω από τις κλιματολογικές συνθήκες που επικρατούν στην πόλη. Παράγει περίπου ένα δεκαλίτρο καυσίμου την ημέρα (λίγο λιγότερο από μισό φλιτζάνι).

Το καύσιμο που παράγει το ηλιακό διυλιστήριο. (Πίστωση: Alessandro Della Bella / ETH Ζυρίχη)

Ο Steinfeld και η ομάδα του εργάζονται ήδη σε μια δοκιμή μεγάλης κλίμακας του ηλιακού αντιδραστήρα τους σε έναν ηλιακό πύργο κοντά στη Μαδρίτη, που πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο του έργου Sun-to-Liquid της ΕΕ.

Ο επόμενος στόχος είναι να κλιμακωθεί η τεχνολογία για βιομηχανική εφαρμογή και να καταστεί οικονομικά ανταγωνιστική.

«Ένα ηλιακό εργοστάσιο που εκτείνεται σε ένα τετραγωνικό χιλιόμετρο θα μπορούσε να παράγει 20,000 λίτρα κηροζίνης την ημέρα», λέει ο Philipp Furler, διευθυντής του Synhelion και πρώην διδακτορικός φοιτητής του ομίλου Steinfeld. «Θεωρητικά, ένα εργοστάσιο μεγέθους της Ελβετίας - ή το ένα τρίτο της ερήμου Mojave της Καλιφόρνιας - θα μπορούσε να καλύψει τις ανάγκες σε κηροζίνη ολόκληρης της αεροπορικής βιομηχανίας. Στόχος μας για το μέλλον είναι να παράγουμε αποτελεσματικά βιώσιμα καύσιμα με την τεχνολογία μας και να μετριάσουμε έτσι το παγκόσμιο CO₂ εκπομπές ".

Το ερευνητικό εργοστάσιο παράγει syngas, το οποίο μπορεί να υποστεί επεξεργασία σε υγρά καύσιμα υδρογονανθράκων μέσω συμβατικής μεθανόλης ή Fischer-Tropsch σύνθεση. (Πίστωση: Alessandro Della Bella / ETH Ζυρίχη)

Πώς λειτουργεί το ηλιακό διυλιστήριο

Η αλυσίδα διεργασίας του νέου συστήματος συνδυάζει τρεις θερμοχημικές διαδικασίες μετατροπής:

• Η εξαγωγή CO₂ και νερό από τον αέρα.
• Ο ηλιακός-θερμοχημικός διαχωρισμός CO₂ και νερό.
• Η επακόλουθη υγροποίησή τους σε υδρογονάνθρακες.

Μια διαδικασία προσρόφησης / εκρόφησης εξάγει CO₂ και νερό απευθείας από τον αέρα του περιβάλλοντος. Και οι δύο μετά εισέρχονται στον ηλιακό αντιδραστήρα στο επίκεντρο ενός παραβολικού ανακλαστήρα. Η ηλιακή ακτινοβολία συγκεντρώνεται με συντελεστή 3,000, δημιουργώντας θερμότητα σε θερμοκρασία 1,500 βαθμούς Κελσίου μέσα στον ηλιακό αντιδραστήρα.

Στην καρδιά του ηλιακού αντιδραστήρα βρίσκεται μια κεραμική δομή κατασκευασμένη από οξείδιο του δημητρίου, το οποίο επιτρέπει μια αντίδραση δύο σταδίων - τον κύκλο οξειδοαναγωγής - να διασπάσει νερό και CO₂ σε syngas. Αυτό το μείγμα υδρογόνου και μονοξειδίου του άνθρακα μπορεί στη συνέχεια να υποβληθεί σε επεξεργασία σε υγρά καύσιμα υδρογονανθράκων μέσω συμβατικής μεθανόλης ή σύνθεσης Fischer-Tropsch.

Έχουν ήδη εμφανιστεί δύο spin-offs από την ερευνητική ομάδα του Steinfeld: Synhelion, που ιδρύθηκε το 2016, η οποία εμπορευματοποιεί την τεχνολογία παραγωγής ηλιακών καυσίμων και η Climeworks, που ιδρύθηκε ήδη το 2010, η οποία εμπορεύεται την τεχνολογία για CO₂ σύλληψη από τον αέρα.

πηγή: ETH Zurich

Σχετικά βιβλία

Ανάλυση: Το πιο περιεκτικό σχέδιο που έχει προταθεί ποτέ για την αντιστροφή της υπερθέρμανσης του πλανήτη

των Paul Hawken και Tom Steyer
Αντιμέτωποι με τον εκτεταμένο φόβο και την απάθεια, ένας διεθνής συνασπισμός ερευνητών, επαγγελματιών και επιστημόνων συγκεντρώθηκε για να προσφέρει ένα σύνολο ρεαλιστικών και τολμηρών λύσεων για την κλιματική αλλαγή. Εκατό τεχνικές και πρακτικές περιγράφονται εδώ - μερικές είναι γνωστές. μερικοί που ίσως δεν έχετε ακούσει ποτέ. Κυμαίνονται από την καθαρή ενέργεια έως την εκπαίδευση κοριτσιών σε χώρες χαμηλού εισοδήματος έως τις πρακτικές χρήσης γης που τραβούν τον άνθρακα από τον αέρα. Οι λύσεις υπάρχουν, είναι οικονομικά βιώσιμες και οι κοινότητες σε όλο τον κόσμο τις εφαρμόζουν με δεξιότητα και αποφασιστικότητα. Διαθέσιμο στο Amazon

Σχεδιασμός κλιματικών λύσεων: Ένας οδηγός πολιτικής για ενέργεια χαμηλών εκπομπών άνθρακα

των Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
Με τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής ήδη σε εμάς, η ανάγκη μείωσης των παγκόσμιων εκπομπών αερίων θερμοκηπίου δεν είναι τίποτα λιγότερο από επείγουσα. Είναι μια τρομακτική πρόκληση, αλλά οι τεχνολογίες και οι στρατηγικές για την αντιμετώπισή της υπάρχουν σήμερα. Ένα μικρό σύνολο ενεργειακών πολιτικών, σχεδιασμένων και εφαρμοσμένων καλά, μπορεί να μας οδηγήσει στο δρόμο για ένα μέλλον χαμηλών εκπομπών άνθρακα. Τα ενεργειακά συστήματα είναι μεγάλα και περίπλοκα, επομένως η ενεργειακή πολιτική πρέπει να είναι εστιασμένη και οικονομικά αποδοτική. Οι προσεγγίσεις ενός μεγέθους για όλους δεν θα κάνουν τη δουλειά. Οι υπεύθυνοι χάραξης πολιτικής χρειάζονται έναν σαφή, περιεκτικό πόρο που περιγράφει τις ενεργειακές πολιτικές που θα έχουν τη μεγαλύτερη επίδραση στο μέλλον μας για το κλίμα, και περιγράφει πώς να σχεδιάσουμε αυτές τις πολιτικές καλά. Διαθέσιμο στο Amazon

Αυτό αλλάζει τα πάντα: Ο καπιταλισμός εναντίον του κλίματος

από τη Naomi Klein
In Αυτό αλλάζει τα πάντα Η Naomi Klein υποστηρίζει ότι η κλιματική αλλαγή δεν είναι απλώς ένα άλλο ζήτημα που πρέπει να αρχειοθετηθεί μεταξύ των φόρων και της υγειονομικής περίθαλψης. Είναι ένας συναγερμός που μας καλεί να διορθώσουμε ένα οικονομικό σύστημα που μας ήδη αποτυγχάνει με πολλούς τρόπους. Η Klein αναπτύσσει σχολαστικά την υπόθεση για το πώς η μαζική μείωση των εκπομπών θερμοκηπίου μας είναι η καλύτερη ευκαιρία για ταυτόχρονη μείωση των ανισοτήτων που εκκρεμούν, εκ νέου φαντασία των σπασμένων δημοκρατιών μας και ανοικοδόμηση των τοπικών μας οικονομιών. Εκθέτει την ιδεολογική απελπισία των αρνητών της κλιματικής αλλαγής, τις μεσσιανικές αυταπάτες των επίδοξων γεωμηχανικών και τον τραγικό ήττη πάρα πολλών κύριων πράσινων πρωτοβουλιών. Και δείχνει ακριβώς γιατί η αγορά δεν - και δεν μπορεί - να διορθώσει την κλιματική κρίση, αλλά αντίθετα θα επιδεινώσει τα πράγματα, με ολοένα και πιο ακραίες και οικολογικά επιβλαβείς μεθόδους εξαγωγής, που συνοδεύονται από τον αχαλίνωτο καπιταλισμό καταστροφών. Διαθέσιμο στο Amazon

Από τον εκδότη:
Οι αγορές στο Amazon πηγαίνουν για να αντισταθμίσουν το κόστος μεταφοράς InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, και ClimateImpactNews.com χωρίς κόστος και χωρίς διαφημιστές που παρακολουθούν τις συνήθειες περιήγησής σας. Ακόμα κι αν κάνετε κλικ σε έναν σύνδεσμο αλλά δεν αγοράσετε αυτά τα επιλεγμένα προϊόντα, οτιδήποτε άλλο αγοράζετε στην ίδια επίσκεψη στο Amazon μας πληρώνει μια μικρή προμήθεια. Δεν υπάρχει επιπλέον κόστος για εσάς, οπότε συμβάλλετε στην προσπάθεια. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήστε αυτό το σύνδεσμο για χρήση στο Amazon ανά πάσα στιγμή, ώστε να μπορείτε να υποστηρίξετε τις προσπάθειές μας.