这种太阳能炼油厂将光和空气变成液体燃料

一项新技术专门从阳光和空气中生产液态烃燃料。

碳中性燃料对于使航空和海上运输具有可持续性至关重要。 新的太阳能发电厂生产合成液体燃料,释放出尽可能多的CO2 在它们的燃烧过程中,如先前从空气中提取出来进行生产

系统提取CO2 直接从周围空气中注入水,并用太阳能将它们分开。 该方法产生合成气,氢气和一氧化碳的混合物,随后将其加工成煤油,甲醇或其他烃。 这些插入式燃料已准备好用于现有的全球运输基础设施。

这种太阳能炼油厂将光和空气变成液体燃料抛物面反射器束光并将其引导到植物中间的两个反应器。 (图片来源:Alessandro Della Bella /苏黎世联邦理工学院)

概念证明

“该工厂证明碳中性碳氢化合物燃料可以在真实的现场条件下由阳光和空气制成,”苏黎世联邦理工学院可再生能源载体教授Aldo Steinfeld解释说,他的研究小组开发了这项技术。 “热化学过程利用整个太阳光谱并在高温下进行,从而实现快速反应和高效率。”

苏黎世屋顶上的太阳能小型炼油厂证明该技术是可行的,即使在该市普遍存在的气候条件下也是如此。 它每天产生大约一分钟的燃料(略低于半杯)。

这种太阳能炼油厂将光和空气变成液体燃料太阳能炼油厂生产的燃料。 (图片来源:Alessandro Della Bella /苏黎世联邦理工学院)


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斯坦菲尔德及其团队已经开始在马德里附近的太阳能塔中对其太阳能反应堆进行大规模测试,该测试是在欧盟的太阳能液化项目范围内进行的。

下一个目标是扩展工业实施技术,使其具有经济竞争力。

“一个占地一平方公里的太阳能发电厂每天可生产20,000升的煤油,”Synhelion的主管,斯坦菲尔德集团的前博士生Philipp Furler说。 “从理论上讲,一座规模相当于瑞士的工厂 - 加州莫哈韦沙漠的三分之一 - 可以满足整个航空业的煤油需求。 我们的未来目标是利用我们的技术高效生产可持续燃料,从而减轻全球CO2 排放“。

这种太阳能炼油厂将光和空气变成液体燃料该研究工厂生产合成气,可通过常规甲醇或费 - 托合成法加工成液态烃燃料。 (图片来源:Alessandro Della Bella /苏黎世联邦理工学院)

太阳能炼油厂如何运作

新系统的工艺链结合了三个热化学转化过程:

  • CO的提取2 和空气中的水。
  • CO的太阳能热化学分裂2 和水。
  • 它们随后液化成碳氢化合物。

吸附/解吸过程提取CO2 和直接来自环境空气的水。 然后两者都在抛物面反射器的焦点处进入太阳能反应堆。 太阳辐射集中了3,000因子,在太阳能反应堆内的1,500摄氏度的温度下产生热量。

在太阳能反应堆的核心是一个由氧化铈制成的陶瓷结构,它可以实现两步反应 - 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 - 托合成将氢和一氧化碳的这种混合物加工成液态烃燃料。

Steinfeld的研究小组已经出现了两个衍生产品:在2016成立的Synhelion,将太阳能燃料生产技术商业化,以及已在2010成立的Climeworks,该公司将CO技术商业化2 从空中捕获。

来源: 苏黎世联邦理工学院

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