蘇黎世聯(lián)邦理工學院的研究人員已經(jīng)成功地從濃縮的陽光和空氣中生產(chǎn)出了液體燃料。合成燃料可用于現(xiàn)有的運輸基礎設施。
CO 2中性燃料對于實現(xiàn)更可持續(xù)的航空和運輸至關重要。蘇黎世聯(lián)邦理工學院的研究人員現(xiàn)在已經(jīng)建立了 個太陽能系統(tǒng)，該系統(tǒng)可用于僅靠陽光和空氣生產(chǎn)合成液體燃料。在燃燒期間，燃料僅釋放與 前從空氣中提取的 樣多的CO 2。
CO 2和水與環(huán)境空氣直接分離，并被太陽能分解。產(chǎn)物是合成氣，是氫氣和 氧化碳的混合物，然后將其加工成煤油，甲醇或其他碳氫化合物。這些可以直接在現(xiàn)有的 運輸基礎設施中使用。
這就是技術的運作方式
新工廠的工藝鏈整合了三個熱化學轉(zhuǎn)化過程：第 ，將CO 2和水從空氣中分離出來；第二，將CO 2和水進行太陽熱化學分解；第三，隨后液化為碳氫化合物。吸附-解吸過程直接從環(huán)境空氣中除去CO 2和水。兩者都被饋送到拋物面鏡焦點處的太陽能反應堆。
太陽輻射被拋物面鏡反射3000次，被捕獲在反應堆內(nèi)部，并在1500°C的溫度下轉(zhuǎn)化為過程熱。反應器的中心是由氧化鈰制成的特殊陶瓷結構。在那里，水和CO 2在兩步反應（所謂的氧化還原循環(huán)）中分裂，產(chǎn)生合成氣。氫和 氧化碳的混合物可以使用常規(guī)甲醇或費-托合成法加工成液體燃料。
現(xiàn)實生產(chǎn)可持續(xù)燃料
蘇黎世聯(lián)邦理工學院可再生能源教授阿爾多·斯坦菲爾德（Aldo Steinfeld）解釋說：“通過該系統(tǒng)，我們證明了在陽光和空氣中也可以在實際條件下生產(chǎn)可持續(xù)燃料。”該系統(tǒng)的特殊功能：“熱化學過程利用了整個太陽光譜，并在高溫下運行。該研究設施位于蘇黎世中心，被蘇黎世聯(lián)邦理工學院用來促進現(xiàn)場可持續(xù)燃料的研究。
ETH屋頂上的太陽能微型精煉廠證明了該技術的可行性-即使在蘇黎世的氣候條件下-每天生產(chǎn)大約 分升燃料。作為馬德里附近歐盟“太陽到液體”項目的 部分，Steinfeld和他的團隊已經(jīng)在大規(guī)模測試太陽能反應堆。與蘇黎世小型煉油廠同時，馬德里太陽能塔系統(tǒng)將于今天向公眾展示。斯坦菲爾德評論說：“我們已經(jīng)朝著從能源收入中可持續(xù)發(fā)展而不是燃燒化石能源遺產(chǎn)的目標邁進了 步。這是保護我們環(huán)境的必要步驟。”
工業(yè)規(guī)模的技術計劃
該技術可能會產(chǎn)生重大影響，特別是對于航空航天和航運業(yè)，因為它們繼續(xù)依賴液體燃料進行長距離運輸。項目協(xié)調(diào)員Dr. 安德里亞斯·西茨曼（Andreas Sitzmann）解釋說：“我們離實現(xiàn)能源收入可持續(xù)發(fā)展而不是燃燒化石能源遺產(chǎn)的目標又邁進了 步。這是保護我們環(huán)境的必要步驟。”因此，未來的 煤油需求可以通過與現(xiàn)有燃料基礎設施兼容的再生太陽能來滿足。
下 個目標是將技術擴展到工業(yè)規(guī)模并實現(xiàn)競爭力。“ 個面積為 平方公里的太陽能系統(tǒng)每天可生產(chǎn)20,000升煤油。從理論上講，位于瑞士表面或加利福尼亞莫哈韋沙漠三分之 的工廠可以滿足整個航空業(yè)的煤油要求。“目標是在未來，我們將使用我們的技術來有效地生產(chǎn)可持續(xù)燃料，從而為減少 CO 2排放做出貢獻，” Synhelion董事（CTO）以及Steinfeld研究小組的前博士生Philipp Furler說。
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