研究人員利用陽光和空氣制造燃料

　　

　　蘇黎世聯邦理工學院的研究人員已經成功地從濃縮的陽光和空氣中生產出了液體燃料。合成燃料可用于現有的運輸基礎設施。

　　

　　CO 2中性燃料對于實現更可持續的航空和運輸至關重要。蘇黎世聯邦理工學院的研究人員現在已經建立了 個太陽能系統，該系統可用于僅靠陽光和空氣生產合成液體燃料。在燃燒期間，燃料僅釋放與 前從空氣中提取的 樣多的CO 2。

　　

 

　　CO 2和水與環境空氣直接分離，并被太陽能分解。產物是合成氣，是氫氣和 氧化碳的混合物，然后將其加工成煤油，甲醇或其他碳氫化合物。這些可以直接在現有的 運輸基礎設施中使用。

　　

　　這就是技術的運作方式

　　

　　新工廠的工藝鏈整合了三個熱化學轉化過程：第 ，將CO 2和水從空氣中分離出來；第二，將CO 2和水進行太陽熱化學分解；第三，隨后液化為碳氫化合物。吸附-解吸過程直接從環境空氣中除去CO 2和水。兩者都被饋送到拋物面鏡焦點處的太陽能反應堆。

　　

　　太陽輻射被拋物面鏡反射3000次，被捕獲在反應堆內部，并在1500°C的溫度下轉化為過程熱。反應器的中心是由氧化鈰制成的特殊陶瓷結構。在那里，水和CO 2在兩步反應（所謂的氧化還原循環）中分裂，產生合成氣。氫和 氧化碳的混合物可以使用常規甲醇或費-托合成法加工成液體燃料。

　　

　　現實生產可持續燃料

　　

　　蘇黎世聯邦理工學院可再生能源教授阿爾多·斯坦菲爾德（Aldo Steinfeld）解釋說：“通過該系統，我們證明了在陽光和空氣中也可以在實際條件下生產可持續燃料。”該系統的特殊功能：“熱化學過程利用了整個太陽光譜，并在高溫下運行。該研究設施位于蘇黎世中心，被蘇黎世聯邦理工學院用來促進現場可持續燃料的研究。

　　

　　ETH屋頂上的太陽能微型精煉廠證明了該技術的可行性-即使在蘇黎世的氣候條件下-每天生產大約 分升燃料。作為馬德里附近歐盟“太陽到液體”項目的 部分，Steinfeld和他的團隊已經在大規模測試太陽能反應堆。與蘇黎世小型煉油廠同時，馬德里太陽能塔系統將于今天向公眾展示。斯坦菲爾德評論說：“我們已經朝著從能源收入中可持續發展而不是燃燒化石能源遺產的目標邁進了 步。這是保護我們環境的必要步驟。”

　　

　　工業規模的技術計劃

　　

　　該技術可能會產生重大影響，特別是對于航空航天和航運業，因為它們繼續依賴液體燃料進行長距離運輸。項目協調員Dr. 安德里亞斯·西茨曼（Andreas Sitzmann）解釋說：“我們離實現能源收入可持續發展而不是燃燒化石能源遺產的目標又邁進了 步。這是保護我們環境的必要步驟。”因此，未來的 煤油需求可以通過與現有燃料基礎設施兼容的再生太陽能來滿足。

　　

　　下 個目標是將技術擴展到工業規模并實現競爭力。“ 個面積為 平方公里的太陽能系統每天可生產20,000升煤油。從理論上講，位于瑞士表面或加利福尼亞莫哈韋沙漠三分之 的工廠可以滿足整個航空業的煤油要求。“目標是在未來，我們將使用我們的技術來有效地生產可持續燃料，從而為減少 CO 2排放做出貢獻，” Synhelion董事（CTO）以及Steinfeld研究小組的前博士生Philipp Furler說。