太阳能反应堆将二氧化碳转化为燃料

在瑞士的科学家们二氧化碳分割成单独的一氧化碳和氧气流使用太阳能反应堆。该技术使用一个热化学过程将二氧化碳和水转化为有用的燃料。

将二氧化碳和水给一氧化碳和氢气(合成气)是第一步生产液态烃燃料汽车和飞机。当前的方法将二氧化碳转化为一氧化碳和氧气受到低质量转换,选择性差和低能量效率。

现在,领导的一个团队奥尔多·斯坦因费尔德瑞士联邦理工学院,苏黎世联邦理工学院,使得4千瓦太阳能反应堆含有氧化铈或二氧化铈,一个著名的氧化还原物质。核反应堆可以把二氧化碳转化为独立的溪流的一氧化碳和氧气。这项技术使用了两步的循环过程基于二氧化铈的还原和氧化反应,摇摆在温度和压力控制氧气交换。在第一步中,3000倍聚光太阳能发电二氧化铈加热到1500°C下减压生成氧气。在第二步中,二氧化碳reoxidises减少二氧化铈在900°C生成一氧化碳。这种氧化还原循环也可以水分解为氢和氧的分离流只是用二氧化碳代替水氧化步骤。

把二氧化碳分解为单独的一氧化碳(或氢)和氧气流是非常重要的控制燃料的纯度和质量。爆炸性混合物形式如果氧污染燃料。斯坦因费尔德的技术显示了一氧化碳和氧气选择性100%,83%摩尔从二氧化碳转化成一氧化碳,和5.25% solar-to-fuel能源效率。尽管报道二氧化碳分离过程不达到太阳能热发电厂的效率,例如加州艾文帕太阳能设施,这是一个重要的一步直接太阳能热燃料生产。报道5.25%太阳能燃料效率是太阳能热化学的新纪录二氧化碳分裂,”评论弗兰克Osterloh太阳能专家来自加利福尼亚大学的戴维斯在美国。

斯坦因费尔德和他的团队正在扩展太阳能反应堆使用50千瓦的太阳能辐射功率输入。其大规模工业实现,例如,太阳能反应堆组件的数组的太阳能塔,可以利用太阳能集中基础设施已经为商业开发的太阳能热电厂,”他说。