Technology

Вчені змогли перетворити світло і повітря в рідке паливо

На сьогоднішній день нам відомо безлічспособів отримати різні види палива, не вдаючись до використання вуглеводнів, що добуваються із земних надр. І, незважаючи на те, що розробки в сфері забезпечення людства тієї ж альтернативною енергією за допомогою сонячних батарей вже сьогодні успішно впроваджуються в світову практику, вчені не залишають спроб знайти і інші не менш ефективні способи. І нещодавно це вдалося групі експертів зі Швейцарії, які розробили нову технологію отримання рідкого вуглеводневого палива виключно з сонячного світла і повітря.

Навіщо це потрібно?

В першу чергу, подібні розробки допоможутьзробити одні з найнебезпечніших для навколишнього середовища види транспорту (а саме, морський та авіаційний) більш екологічними. Справа в тому, що на сьогоднішній день для морських і річкових суден, а також для різних видів авіації використовується паливо на основі вуглеводнів, одержуваних у процесі переробки нафти. Мало того, що процес видобутку чорного золота складно назвати корисним для нашої планети, так ще і створення енергоефективного палива супроводжується утворенням шкідливих продуктів, що забруднюють атмосферу нашої планети.

Радимо почитати: Як пластикові відходи можуть стати новим джерелом енергії

Сонячна установка виробляє синтетичнерідке паливо, яке при спалюванні виділяє стільки ж вуглекислого газу (СО2), скільки раніше витягувалися з повітря для його ж виробництва. Тобто, за фактом, ми маємо практично екологічно чистий продукт.

Як це працює

Система витягує вуглекислий газ і воду відразу знавколишнього повітря і розділяє їх, використовуючи сонячну енергію. Цей процес призводить до отримання так званого синтез-газу - суміші водню і оксиду вуглецю, які потім шляхом нескладних хімічних реакцій перетворюють в гас, метанол і інші вуглеводні. Ці види палива можна використовувати в уже існуючій транспортній інфраструктурі.


Цей параболічний рефлектор, встановлений на даху Швейцарської вищої технічної школи Цюріха, «збирає» світло і направляє його до двох реакторів, розташованим в середині установки.

«Наша установка доводить, щовуглецево-нейтральне вуглеводневе паливо може бути виготовлено з сонячного світла і повітря в реальних польових умовах », - пояснює глава розробки, професор Альдо Штайнфельд. «Термохимический процес використовує весь сонячний спектр і проходить при високих температурах, забезпечуючи швидке протікання реакцій і високу ефективність.»


Безпосередньо сам «міні-завод» із синтезу палива. Він виробляє близько одного децилітр палива в день (трохи менше половини чашки)

Штайнфельд і його група вже працюють надвеликомасштабним випробуванням свого сонячного реактора на базі великої установки для збору сонячного світла в передмісті Мадрида в рамках проекту «Sun-to-Liquid». Наступна мета групи - масштабувати технологію для промислового впровадження і зробити її економічно конкурентоспроможною.

«Сонячна установка, що займає площу в одинквадратний кілометр, може виробляти 20 000 літрів гасу в день », - говорить ще один автор роботи Філіп Ферлер. «Теоретично завод розміром з Швейцарії або розміром у третину каліфорнійської пустелі Мохаве міг би покрити потреби в гасі всієї авіаційної промисловості. Наша мета полягає в ефективному виробництві палива з допомогою нової технології, щоб значно скоротити глобальні викиди вуглекислого газу в атмосферу. "

Принцип роботи установки

Технологічний ланцюжок нової системи включає в себе три процесу:

  • Витяг вуглекислого газу і води з повітря.
  • Сонячно-термохімічне розщеплення вуглекислого газу і води.
  • Їх подальше скраплення в вуглеводні.

Процес адсорбції (тобто поглинання) витягуєвуглекислий газ і воду відразу з навколишнього повітря. Обидва субстрату потім поміщаються в сонячний реактор, в основі якого лежить керамічна структура з оксиду церію. Температура всередині сонячного реактора становить 1500 градусів за Цельсієм. Ці умови дозволяють в ході двоступеневої реакції розщеплювати воду і вуглекислий газ з утворенням синтез-газу. Як уже було згадано вище, синтез-газ являє собою суміш водню і вуглецю, що в свою чергу може бути використано для отримання рідкого вуглеводневого палива.

Якщо ви хочете дізнаватися найсвіжіші новини зсвіту науки і високих технологій, радимо відвідати нашу сторінку в Яндекс.Дзен. Там ви зможете прочитати унікальні матеріали, яких не знайти на сайті.