Heute kennen wir viele Möglichkeiten, um verschiedene Arten von Brennstoffen zu erhalten, ohne auf die Verwendung von Kohlenwasserstoffen zurückgreifen zu müssen, die aus dem Erdinneren gewonnen werden. Und trotz der Tatsache, dass Entwicklungen auf dem Gebiet der Bereitstellung der gleichen alternativen Energie für die Menschheit durch Sonnenkollektoren bereits erfolgreich in die Weltpraxis eingeführt werden, geben Wissenschaftler ihre Versuche, andere ebenso wirksame Methoden zu finden, nicht auf. Und kürzlich ist es einer Expertengruppe aus der Schweiz gelungen, eine neue Technologie zur Herstellung flüssiger Kohlenwasserstoffbrennstoffe ausschließlich aus Sonnenlicht und Luft zu entwickeln.
Warum wird das benötigt?
Zuallererst werden solche Entwicklungen dazu beitragen, einige der umweltfreundlichsten Verkehrsträger (nämlich See- und Luftfahrt) umweltfreundlicher zu machen. Tatsache ist, dass heute für See- und Flussschiffe sowie für verschiedene Arten der Luftfahrt Treibstoff verwendet wird, der auf Kohlenwasserstoffen basiert, die bei der Ölraffinierung gewonnen werden. Es ist nicht nur schwierig, den Schwarzgoldabbauprozess als nützlich für unseren Planeten zu bezeichnen, sondern auch die Schaffung energieeffizienter Brennstoffe geht mit der Bildung schädlicher Produkte einher, die die Atmosphäre unseres Planeten verschmutzen.
Die Solaranlage produziert synthetischen Flüssigbrennstoff, der beim Verbrennen so viel Kohlendioxid (CO2) abgibt, wie zuvor aus der Luft für die eigene Produktion gewonnen wurde. Das heißt, wir haben tatsächlich ein fast umweltfreundliches Produkt.
Wie es funktioniert
Das System extrahiert Kohlendioxid und Wasser direkt aus der Umgebungsluft und trennt sie mithilfe von Sonnenenergie. Dieser Prozess führt zur Herstellung des sogenannten Synthesegases - eines Gemisches aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid, das dann durch einfache chemische Reaktionen in Kerosin, Methanol und andere Kohlenwasserstoffe umgewandelt wird. Diese Kraftstoffe können in der vorhandenen Verkehrsinfrastruktur eingesetzt werden.
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Dieser Parabolreflektor, der auf dem Dach der Schweizerischen Technischen Hochschule Zürich montiert ist, sammelt Licht und leitet es zu zwei Reaktoren in der Mitte der Anlage.
Direkt die "Mini-Anlage" zur Kraftstoffsynthese. Es produziert ungefähr einen Deziliter Kraftstoff pro Tag (knapp eine halbe Tasse).
Steinfeld und sein Team arbeiten bereits im Rahmen des Sun-to-Liquid-Projekts an einem groß angelegten Test ihres Solarreaktors auf der Grundlage einer großen Solarsammelanlage in den Vororten von Madrid. Das nächste Ziel der Gruppe ist es, die Technologie für die industrielle Implementierung zu skalieren und wirtschaftlich wettbewerbsfähig zu machen.
Installationsprinzip
Die technologische Kette des neuen Systems umfasst drei Prozesse:
- Extraktion von Kohlendioxid und Wasser aus der Luft.
- Solarthermische chemische Zersetzung von Kohlendioxid und Wasser.
- Ihre anschließende Verflüssigung zu Kohlenwasserstoffen.
Der Adsorptionsprozess (d. H. Absorptionsprozess) extrahiert Kohlendioxid und Wasser direkt aus der Umgebungsluft. Beide Substrate werden dann in einen Solarreaktor auf der Basis einer Ceroxid-Keramikstruktur gegeben. Die Temperatur im Solarreaktor beträgt 1500 Grad Celsius. Diese Bedingungen ermöglichen es, Wasser und Kohlendioxid im Verlauf einer zweistufigen Reaktion zu Synthesegas zu spalten. Wie bereits oben erwähnt, ist Synthesegas ein Gemisch aus Wasserstoff und Kohlenstoff, das wiederum zur Herstellung von flüssigem Kohlenwasserstoffbrennstoff verwendet werden kann.
Vladimir Kuznetsov