Mini-refinery使喷气燃料从阳光和空气

瑞士研究人员将阳光和空气变成屋顶炼油厂燃料——第一的。他们估计,占地面积略大于瑞士大版本的太阳能工厂可以满足全球对航空燃料的需求。

“我们的目标是生产碳中和能源运输,特别是航空部门,因为这是也许最困难的碳排放说,团队的领导者奥尔多·斯坦因费尔德苏黎世联邦理工学院。

设置从空气中提取水和二氧化碳,这是减少一氧化碳和氢气使用太阳能,然后加工成燃料。首先,水和二氧化碳从Climeworks捕获使用amine-functionalised吸附剂,斯坦因费尔德的实验室的子公司。两个太阳的气体然后被送入一个氧化还原反应堆。

抛物面天线和反射器集中阳光3000倍,导演成其中一个核反应堆。这种热降低了氧化还原物质、氧化铈和输出氧气。然后reoxidised减少二氧化铈二氧化碳和水进入室时,生成一氧化碳和氢,分别。

与此同时,它的其他反应堆接受集中阳光。因为只有一步是吸热和需求减少太阳辐射——要求在1500°C和10 mbar——两个反应堆可以并行地运行。虽然一个反应堆执行太阳能的减少,第二个反应堆是执行与水氧化和有限公司₂斯坦因费尔德解释道。我们申请两个温度和压力波动的氧气交换容量最大化(氧化铈),从而每循环的燃料产量。”

最后,合成气氢和一氧化碳的混合物处理使用商业催化剂(Cu-ZnO-Al甲醇₂O₃在230°C和50条。通常,在晴朗的瑞士晴天,合成气的mini-refinery使100 l,可处理约50毫升的纯甲醇。但合成气等也可以转化成液态烃燃料煤油。

直接空气捕捉(二氧化碳)是早期商业阶段,和仍然接受大量的快速的技术转变,”评论约翰Cirucci美国亚利桑那州立大学化学工程师曾在这样的系统。Climeworks一些公司在这一领域之一,开启在2017年首次植物在冰岛规模更大的工厂,今年9月上网。

最创新的技术的一部分,本研究中描述的是太阳能热化学过程,“Cirucci说。这一步也最可能的改进,他补充道。例如,二氧化铈稳定价值,但类似的氧化还原物质可能在较低的温度下运行。

让改变发生

斯坦因费尔德的团队选择创建一个喷气燃料炼油厂由于航空旅行释放更多的二氧化碳每公里比任何其他的交通方式。虽然其他部门正在大幅削减,[或]正在企稳或排放量达到稳定期、航空排放正以指数速度增长,随着越来越多的人经常飞行,”说尼基塔Pavlenko燃料小组高级研究员国际委员会在清洁交通工具。

很多航空排放是由一个小的,富裕的群人经常飞,“Pavlenko补充道。“航空装备是最好的行业来支付自己的技术变化和减排。

太阳能飞机燃料的时候达到10到15%的燃料体积,我们应该看到太阳能煤油接近化石的煤油的成本

奥尔多·斯坦因费尔德,苏黎世联邦理工学院

斯坦因费尔德的团队提出了一个配额制度,迫使航空公司和机场购买可再生燃料。这将开始小,比如0.1%,”斯坦菲尔德指出,这将产生最小影响飞行成本。但每年配额将上升,刺激投资。的太阳能飞机燃料的时候达到10到15%的燃料体积,我们应该看到太阳能煤油的成本接近化石的煤油,”他说。

瑞士科学家设想一个商业规模植物,10个太阳塔,由反射镜、一天生产95000 l的煤油。这是足够的燃料一架空客A350载有325名乘客从伦敦到纽约和回来。

涵盖了全球对煤油的需求——每年4140亿升左右需要有足够的太阳能发电厂覆盖45000公里²,他们计算。这等于撒哈拉沙漠的面积的0.5%左右,这种植物可以在阳光最优条件下运行。