Czy z promieni słonecznych, powietrza i pary wodnej można stworzyć paliwo? Naukowcy już ze wyprodukowali
Słoneczna nafta może niedługo zapewnić neutralne pod względem emisji dwutlenku węgla paliwo dla lotnictwa. Naukowcom udało się wyprodukować pierwsze litry.
Poszukiwanie źródeł energii jest istotne z punktu widzenia ochrony środowiska. Nieustanny rozwój transportu wiąże się z koniecznością zastąpienia tradycyjnego paliwa bardziej ekologicznymi źródłami energii.
Rozwiązanie opracowane i sprawdzone przez naukowców w Móstoles w Hiszpanii pozwala uzyskać paliwo, wykorzystując światło słoneczne, dwutlenek węgla i wodę przy użyciu katalizatora zawierającego cer.
Choć w laboratorium udało się przeprowadzić cały proces już w 2015 roku, to nikt nie dokonał tego na dużą skalę w terenie. Naukowcy postanowili więc sprawdzić, jak w praktyce sprawdzi się produkcja nafty słonecznej.
Zespół umieścił 169 śledzących ruch Słońca luster, które odbijały promienie słoneczne, skupiając je w reaktorze na szczycie 15-metrowej wieży. Promienie wpadały przez okienko, a instalacja doprowadzała dwutlenek węgla i parę wodną.
W momencie podgrzania promieniami słonecznymi zachodzi reakcja, podczas której tworzy się gaz syntezowy. Jest on przesyłany rurami do maszyny, która przekształca go w naftę i inne węglowodory.
Podczas dziewięciodniowego eksperymentu uzyskano około 5191 litrów gazu syntezowego, wykorzystując przy tym 4 proc. energii słonecznej. Wykorzystano go do produkcji zarówno nafty jak i oleju napędowego. Według Steinfelda instalacja pozwala uzyskać litr nafty dziennie.
Trzeba pamiętać, że to dopiero pierwsze próby wykorzystania nowej technologii. Sukcesem jest to, że działa. W dalszej kolejności trzeba poprawić jej wydajność. Odzyskiwanie niewykorzystanego ciepła i poprawa absorpcji ciepła przez cer może zwiększyć skuteczność nawet o 20 proc. Taki wynik sprawi, że całość będzie ekonomicznie opłacalna.
Aby mieć odniesienie, jaka ilość paliwa musi być produkowana, warto wspomnieć, że Boeing 747 spala około 19 000 litrów paliwa podczas startu i wznoszenia się na wysokość przelotową.
Lotnictwo odpowiedzialne jest za 5 proc. emisji gazów cieplarnianych, stąd badania nad produkcją nowych paliw są istotne z punktu widzenia środowiska.
Źródła:
S. Zoller et al. A solar tower fuel plant for the thermochemical production of kerosene from H2O and CO2. Joule. Vol. 6, July 20, 2022. doi: 10.1016/j.joule.2022.06.012.
D. Marxer et al. Demonstration of the entire production chain to renewable kerosene via solar thermochemical splitting of H2O and CO2. Energy Fuels. Vol. 29, April 15, 2015, p. 3241. doi: 10.1021/acs.energyfuels.5b00351.
