Гориво од воздух, вода и светлина Истражувачите развиваат керозин пријателски настроен кон климата - Знаење -
Нова технологија ги претвора јаглерод диоксидот, водата и сончевата светлина во керозин кој е пријателски за климата. Дали е тоа решението за нискобуџетни летови?
Досега нерешен проблем во мерките за борба против климатските промени е воздушниот сообраќај: околу шест милиони барели или скоро една милијарда литри керозин горат во млазни турбини низ целиот свет. И тоа секој ден. Секоја година тоа е околу 350 милијарди литри, кои во моментот се произведуваат скоро исклучиво од сурова нафта и кои го поттикнуваат глобалното затоплување со огромни количини јаглерод диоксид.
Додека енергетската транзиција барем најавуваше во производството на електрична енергија и топлинска енергија, во сообраќајот на патот или на вода, се чини дека немаше замена за керозин во наредните неколку децении, барем за долги летови, практично без алтернатива. Но, сега Кристијан Сатлер од Германскиот воздушен вселенски центар (ДЛР) во Келн и неговите колеги сакаат да произведат керозин одржливо од јаглерод диоксид, вода и моќ на сончева светлина.
Енергија и клима во позадина на Тагесшпигел
Исклучување на јаглен, климатски промени, спој на сектори: брифинг за енергетскиот и климатскиот сектор. За донесувачите на одлуки и експерти од бизнисот, политиката, здруженијата, науката и невладините организации.
Досега, оваа технологија работи само во опсег на литри. „За десет до 15 години, се чини дека се можни погони во индустриски размери кои можат одржливо да произведуваат 300.000 литри керозин на ден“, вели Кристијан Сатлер.
Нема област за одгледување на био-керозин
Вистина е дека керозин е веќе произведен одржливо од растенија, на пример. Но, едноставно нема доволно простор за одгледување на овие култури. Авиокомпанијата „Ер Нов Зеланд“ пресмета пред десет години дека десет проценти од површината на Нов Зеланд ќе бидат потребни за производство на само био-керозин за домашен воздушен сообраќај.
Авионското гориво од поле не е практично. Се разбира, постои и можност за користење на вишок електрична енергија од електрани на сонцето и ветерот за да се подели водата во водород и кислород, а потоа да се преработи водородот со јаглерод диоксид во керозин и други течни горива. Сепак, инженерите и истражувачите знаат дека во секој поединечен чекор на ваквите процеси, само дел од употребената енергија го дава посакуваниот производ и честопати поголемиот остаток во принцип се губи.
Ако истражувачите го прескокнат првиот чекор, во кој електричната енергија се создава од ветер или сончева светлина и го произведуваат потребниот водород директно од сончевата енергија без да поминуваат низ електрична енергија, тие заштедуваат енергија и трошоци во еднаква мерка.
Разделување вода со светлина
Сепак, нормалните сончеви зраци не се никаде доволно близу за да ја разделат водата во водород и кислород. „Потребни ни се високи температури и хемиска реакција“, објаснува Кристијан Сатлер. Истражувачите на DLR може да се вратат на испробаните и тестирани методи. Хемичарите знаат неколку стотици реакции во кои металите или другите елементи апсорбираат кислород. Во проектот „SUN-to-LIQUID“, заеднички финансиран од Европската унија и Швајцарија, истражувачите од ДЛР, Швајцарскиот федерален институт за технологија (ЕТХ) во Цирих и други институции користат метал од ретка земја „Цер“.
Отпрвин има атом на кислород за секој атом на сериум, во текот на реакцијата овој оксид на цериум го грабнува атомот на кислород од водата на многу високи температури. Цериумот сега има два атома на кислород како партнери, додека од водата останува само водород. Во многу сличен процес, сериум оксидот, исто така, добива атом на кислород од јаглерод диоксид и произведува јаглерод моноксид во процесот.
Гасот се претвора во керозин
Сумирајќи, гасовите водород и јаглерод моноксид се формираат од водена пареа и јаглерод диоксид. Хемичарите ја нарекуваат оваа мешавина „синтетички гас“ со добра причина: течни горива како керозин и бензин може да се произведат од неа со помош на „процесот на Фишер-Тропш“, развиен во 1920-тите и се користи во индустриски размер во различни земји од Германија до Јужна Африка ".
Истражувачите на ДЛР и ЕТХ сега го користат овој процес со неколку прилагодувања за производство на керозин од синтетички гас во тест објект изграден специјално за ова во Мостолес, југозападно од шпанската престолнина Мадрид.
Истражувачите продолжуваат да го загреваат солидниот оксид на цериум, кој е наполнет со многу дополнителен кислород, на околу 1500 степени Целзиусови. Ова ослободува кислород, кој може да се користи како вредна суровина за различни процеси. Сериум оксидот потоа може да произведе понатамошен гас за синтеза. Истражувачите генерираат високи температури потребни за ова во таканаречените „соларни кули“ околу кои се наредени големи полиња со огледала кои ја насочуваат инцидентната сончева светлина токму на реакторот што е вграден во оваа кула. Истражувачите на ДЛР играа клучна улога во развојот на технологијата за овие соларни кули уште од 1980-тите; денес ваквите системи во Шпанија веќе снабдуваат големи количини на соларна енергија.
Бизнис за региони каде инаку цвета само топлината
Соларните кули најдобро се управуваат економски во сушните региони на светот, каде што небото е претежно без облак. Во близина на Централна Европа, јужниот дел на Шпанија или пустинските области на Северна Африка и Арапскиот полуостров се идеални.
Во земји како Мароко, каде соларните и ветерните електрани веќе произведуваат електрична енергија од големи размери за нивна сопствена употреба, но исто така и за извоз, ваквите соларни кули можат да произведат керозин за авијација во иднина. Но, други суви области, на пример во Централна Азија, Јужна Африка, Австралија и Северна и Јужна Америка се исто така соодветни.
Дури и во поладни региони, во канадската провинција Алберта, веќе постои таква соларна централа во сувите области познати како „лоши места“. За да се смири жедната жерозен во авијацијата, не би требало да се изгради ниту еден процент од соодветните суви области ширум светот со вакви системи, велат експертите од „Баухаус Луфтфарт е. V. „од сите нешта. Оваа асоцијација е основана заеднички од Баварија и големите авијациски компании како Ербас и МТУ во 2005 година и оттогаш се занимава со иднината на мобилноста и, пред сè, авијацијата.
Денес керозин чини 60 центи за литар, 128 центи би дошле од одржливо произведено
Истражувачите имаат потреба од чиста вода како состојки за одржливиот керозин добиен на овој начин. „Можете да користите морска вода или загадена вода, која се чисти со отпадната топлина од системот“, објаснува истражувачот на ДЛР, Кристијан Сатлер. Втората состојка е јаглерод диоксид, за кој се вели дека се извлекува од воздухот. Досега ова беше релативно многу време.
Но, истражувачите од Институтот за технологија во Карлсруе (КИТ) во моментов развиваат големи системи што го прават овој процес значително поевтин. За десет години, овие процеси можат да произведат околу 300.000 литри керозин на ден во објект што опфаќа 38 квадратни километри со големина на мал град.
Според студијата на Баухаус Луфтфарт е.В., еден литар керозин од вакви системи може да чини 2,23 евра. V. тогаш чини. Под многу поволни услови, трошоците дури може да се намалат на 1,28 евра за литар. И ако може да се продаде нуспроизвод кислород, можно е дополнително намалување на трошоците.
Бидејќи керозин од сурова нафта во моментов чини околу 60 центи за литар, а трошоците за гориво сочинуваат само помал дел од трошоците за лет, цените на билетите веројатно ќе се зголемат умерено кога се префрлаат на одржлив керозин од соларни кули.
„Ние исто така го развиваме процесот понатаму“, објаснува истражувачот на ДЛР, Кристијан Сатлер. Наместо сериум оксид, други материјали би можеле да се користат за хемиска реакција за отстранување на кислород од вода и јаглерод диоксид, како што се минерали од перовскиот, кои содржат метали и кислород и се значително поевтини. „Олксидите на сулфур, кои веќе се произведуваат при ископување метали од руди, може да бидат од особен интерес“, вели Кристијан Сатлер.
повеќе на оваа тема
Биокерозин во воздушниот сообраќај одржлив, но скап
Со керозин од соларните кули, авионите сè уште може да летаат во климатска иднина. Пазарот ќе покаже дали ова исто така ќе овозможи евтини ефтини летови.