Tegenwoordig kennen we veel manieren om aan verschillende soorten brandstof te komen, zonder gebruik te hoeven maken van koolwaterstoffen die uit het binnenste van de aarde worden gewonnen. En ondanks het feit dat ontwikkelingen op het gebied van het leveren van dezelfde alternatieve energie aan de mensheid door middel van zonnepanelen al met succes in de wereldpraktijk worden geïntroduceerd, laten wetenschappers hun pogingen om andere even effectieve methoden te vinden niet op. En onlangs is een groep experts uit Zwitserland erin geslaagd een nieuwe technologie te ontwikkelen om vloeibare koolwaterstofbrandstoffen uitsluitend uit zonlicht en lucht te produceren.
Waarom is dit nodig?
Ten eerste zullen dergelijke ontwikkelingen ertoe bijdragen dat enkele van de meest milieugevaarlijke vervoerswijzen (namelijk de zee en de luchtvaart) milieuvriendelijker worden gemaakt. Het is een feit dat tegenwoordig voor zee- en rivierschepen, maar ook voor verschillende soorten luchtvaart, brandstof wordt gebruikt op basis van koolwaterstoffen die worden verkregen bij het raffineren van olie. Het is niet alleen moeilijk om het mijnbouwproces van zwart goud nuttig te noemen voor onze planeet, maar ook het creëren van energie-efficiënte brandstof gaat gepaard met de vorming van schadelijke producten die de atmosfeer van onze planeet vervuilen.
De zonnecentrale produceert synthetische vloeibare brandstof, die bij verbranding evenveel kooldioxide (CO2) uitstoot als voorheen voor eigen productie aan de lucht werd onttrokken. Dat wil zeggen, we hebben in feite een bijna milieuvriendelijk product.
Hoe het werkt
Het systeem onttrekt kooldioxide en water direct aan de omgevingslucht en scheidt deze af met zonne-energie. Dit proces leidt tot de productie van het zogenaamde synthesegas - een mengsel van waterstof en koolmonoxide, dat vervolgens door eenvoudige chemische reacties wordt omgezet in kerosine, methanol en andere koolwaterstoffen. Deze brandstoffen kunnen worden gebruikt in de bestaande transportinfrastructuur.
Promotie video:
Deze parabolische reflector, gemonteerd op het dak van de Zwitserse Hogere Technische School van Zürich, vangt licht op en leidt het naar twee reactoren in het midden van de installatie.
Direct de "mini-plant" voor de synthese van brandstof. Het produceert ongeveer één deciliter brandstof per dag (iets minder dan een half kopje).
Steinfeld en zijn team werken al aan een grootschalige test van hun zonnereactor op basis van een grote zonnecollectiefaciliteit in de buitenwijken van Madrid als onderdeel van het Sun-to-Liquid-project. Het volgende doel van de groep is om de technologie op te schalen voor industriële implementatie en deze economisch concurrerend te maken.
Installatie principe
De technologische keten van het nieuwe systeem omvat drie processen:
- Extractie van kooldioxide en water uit de lucht.
- Thermochemische ontleding van kooldioxide en water door zonne-energie.
- Hun daaropvolgende vervloeiing tot koolwaterstoffen.
Het adsorptieproces (d.w.z. absorptie) onttrekt kooldioxide en water rechtstreeks aan de omgevingslucht. Beide substraten worden vervolgens in een zonnereactor geplaatst op basis van een ceriumoxide keramische structuur. De temperatuur in de zonnereactor is 1500 graden Celsius. Deze omstandigheden maken het mogelijk om water en kooldioxide te splitsen in de loop van een tweetrapsreactie om synthesegas te vormen. Zoals hierboven al vermeld, is synthesegas een mengsel van waterstof en koolstof, dat op zijn beurt kan worden gebruikt om vloeibare koolwaterstofbrandstof te produceren.
Vladimir Kuznetsov
