太阳能生产喷气燃料有限公司₂和水按比例缩小的现场演示

在这样一个世界第一,煤油已经合成使用太阳能、水和二氧化碳完全集成太阳能塔设置。数组169球面反射镜的聚光太阳能辐射到一个安装在反应堆附近的塔马德里,西班牙提供热能的转换。

反射镜提供约50千瓦的太阳能辐射功率-相当于2500个太阳直接宽16厘米孔径的反应堆。有反射镜的跟踪太阳和重定向和集中塔顶的太阳辐射,”首席研究员说奥尔多·斯坦因费尔德在苏黎世联邦理工学院,瑞士联邦理工学院。

的基础技术是太阳能反应堆现场测试苏黎世ETH的屋顶2021年在瑞士。这个系统捕获二氧化碳和水直接从空气中并把它转化成一种燃料。太阳能反应堆热降低了氧化还原物质,氧化铈,温度约为1500°C。氧化铈然后减少二氧化碳和水进入反应堆,生成一氧化碳和氢气-合成气合成燃料使用现成的处理技术。

这是第一次从航空煤油是真正的太阳塔,不是从一个模拟器,”笔记基督教解决德国航空航天中心(DLR)在德国,他的小组在斯坦因费尔德的。“这是未来的一大步,因为它为进一步扩大是至关重要的。的经销商经营两个太阳能塔开发太阳能燃料。

“这仍然是一个示范为研究目的,但这一次是在技术规模和使用太阳能塔配置相关的工业应用,”斯坦菲尔德补充道。太阳能反应堆大约10倍2021年的现场试验,每天产生约1升的煤油。类似的太阳能塔和定日镜场已经商业化运营和生产蒸汽驱动涡轮机发电。

在新的设置,solar-to-syngas能量转换效率达到4.1%。这是一个记录值太阳能的热化学转换成合成气,但仍使技术经济上有吸引力的低价值,”斯坦菲尔德说。他预计,在未来五年内,我们应该能够显示效率值超过10%,从长远来看,随着技术的成熟,达到值超过15%”。

航空部门负责生成大约5%的温室气体排放,所以需要碳中性煤油代替化石燃料。

苏黎世ETH集团计划用三种方法来提高转换效率的过程。首先,研究人员将提高氧化还原物质的组成,例如掺杂二氧化铈或钙钛矿。第二是提高网状多孔泡沫状陶瓷结构的二氧化铈增强传热传质。现在我们正在与3 d印刷结构能够更有效地吸收太阳能辐射并获得腔反应堆内温度均匀,因此有更高的转换从太阳能燃料的热值,”斯坦菲尔德说。

第三提高效率的方法是恢复热损失在氧化还原循环,当温度下降几百度低于氧化所需的步骤。这些热量可以捕获和转发到太阳能反应堆。

非常兴奋看到这种技术在规模”,机械工程师说乔纳森菸害佛罗里达大学的,他们看到一个演示的斯坦因费尔德的研究国际会议上固态离子在波士顿。“它给一个明确的途径向我们需要做些什么来让这种商业上可行。

瑞士公司Synhelion从苏黎世联邦理工学院,消磨,正在建造世界上第一个工业设施生产碳中性的太阳能燃料在j,德国。工厂的调试计划在2023年和瑞士国际航空公司将成为第一个航空飞行与我们的太阳能飞机燃料,”发言人说。之后,我们计划委员会第一个商业生产设施在2025年在西班牙。”

演示是第一次一个数量级规模较大(比之前的设置),在户外在塔配置中,完全整合的三个子系统,”笔记艾伦Stechel亚利桑那州立大学化学物理学家,我们。他人,包括自己,想到这完全集成系统在纸上和执行分析什么是可能的,”她补充道。然而,没有替代[为]实际演示的真实世界的复杂性。因此更广泛领域的商业化这项工作是一个重大的一步。”