Головна / Технології / Світло і повітря перетворили на паливо

Світло і повітря перетворили на паливо

На сьогодні нам відомо безліч способів отримати різні види палива, не вдаючись до використання нафти, що видобувається із земних надр. І, попри те, що розробки у сфері забезпечення людства тієї ж альтернативної енергії за допомогою сонячних батарей вже сьогодні успішно впроваджуються у 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 допоможуть зробити одні з найбільш небезпечних для довкілля види транспорту (а саме, морський та авіаційний) більш екологічними. Річ у тім, що на сьогодні для морських і річкових суден, а також для різних видів авіації використовується паливо на основі вуглеводнів, одержуваних у процесі перероблювання 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.

Сонячна установка виробляє синтетичне рідке паливо, яке при спалюванні виділяє стільки ж вуглекислого газу (СО2), скільки раніше вироблялося з повітря для його виробництва. Тобто, по факту, ми маємо практично екологічно чистий продукт.

Як це працює

Система витягує вуглекислий газ і воду відразу з навколишнього 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 на гас, метанол та інші вуглеводні. Ці види палива можна використовувати в уже наявній транспортній інфраструктурі.

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

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

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

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

Процес адсорбції (тобто поглинання) витягує вуглекислий газ і воду відразу з навколишнього повітря. Обидва субстрати 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 у ході двоступеневої реакції розщеплювати воду і вуглекислий газ з утворенням синтез-газу. Як вже було згадано вище, синтез-газ являє собою суміш водню і вуглецю, що у свою чергу може бути використано для отримання рідкого вуглеводневого палива.