苏黎世联邦理工学院的研究人员开发了一种新技术,可以完全从阳光和空气中生产液态烃燃料。在全球范围内,他们首次在真实的现场条件下演示了整个热化学过程链。新的太阳能迷你炼油厂位于苏黎世ETH机器实验室大楼的屋顶上。
碳中性燃料对于进行航空和海运可持续发展至关重要。研究人员开发了一家太阳能厂,以生产合成液体燃料,释放有限公司2在燃烧过程中,它们像以前一样从空气中提取出来用于生产。有限公司2和水直接从环境空气中提取并分开太阳能。该方法产生合成气,氢气和一氧化碳的混合物,随后加工成煤油,甲醇或其他烃。这些下降燃料已准备好用于现有的全球运输基础架构。
Eth苏黎世的可再生能源载体教授Aldo Steinfeld及其研究组开发了该技术。“该工厂证明,碳中性烃燃料可以在实地条件下的阳光和空气中,”他解释说。“热化学过程利用整个太阳频谱并进行高温,能够快速反应和效率高位于苏黎世中心的研究工厂推动了联邦理工学院对可持续燃料的研究。
一个具有巨大潜力的小型示范单元
Eth苏黎世屋顶上的太阳迷你炼油证明了该技术是可行的,即使在苏黎世普遍存在的气候条件下也是可行的。它产生了一个十分之一的人燃料每天。Steinfeld及其小组已经在马德里附近的太阳能塔上进行了大规模测试,该太阳能塔在欧盟项目太阳至液体的范围内进行。太阳能塔工厂在马德里的同时在苏黎世的迷你炼油厂同时向大众展示。
下一个项目目标是扩展工业实施技术,使其具有经济竞争力。“一种太阳能发电厂占地一平方公里的区域每天可以生产2万升煤油,”Synhelion的主任(CTO) Philipp Furler说,他曾是Steinfeld小组的博士生。从理论上讲,一个瑞士规模的工厂,或者是加州莫哈韦沙漠的三分之一,就可以满足整个航空业的煤油需求。我们未来的目标是用我们的技术高效地生产可持续的燃料,从而减少全球的二氧化碳排放2排放。“
新的太阳能迷你炼油厂如何运作
新系统的过程链结合了三种热化学转换过程:首先,提取CO2和空气中的水。第二,CO的太阳热化学裂解2和水。第三,它们随后会液化成碳氢化合物。有限公司2水通过吸附/解吸过程直接从周围空气中提取。然后两者都被送入太阳反应堆的焦点的抛物反射器。太阳辐射集中到3000倍,在太阳反应堆内部产生1500摄氏度的过程热。太阳能反应堆的核心是一个由铈氧化物制成的陶瓷结构,它可以进行两步反应——氧化还原循环——分解水和CO2进入合成气。然后可以通过常规甲醇或费斯托合成将该氢和一氧化碳的混合物加工成液态烃燃料。
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