Топливо научились делать из воздуха

Ученым впервые удалось пройти полный цикл синтеза авиационного керосина из воды и углекислого газа при помощи солнечной энергии

Ученым впервые удалось пройти полный цикл синтеза авиационного керосина из воды и углекислого газа при помощи солнечной энергии

Недавно о сенсационном открытии инженеров европейского проекта Solar-Jet сообщил журнал New Scientist. Инновация способна произвести настоящий прорыв в развитии топливной индустрии: технологию можно использовать также для производства бензина, дизельного топлива и водорода.

В проекте Solar-Jet принимают участие как представители европейских научных исследовательских центров, так и инженеры химической промышленности. Соединив особым способом воду, углекислый газ (который можно брать прямо из воздуха) и солнечный свет, специалисты международной команды впервые смогли получить

Открытие дает странам, овладевшим этой технологией, шанс решить многие нынешние
проблемы энергетической безопасности, а в глобальном плане – снимет остроту вопроса
изменения климата
настоящий керосин. По словам еврокомиссара по исследованиям и инновациям в науке Мойры Гейган-Куинн, в будущем этот метод позволит создавать неограниченные объемы чистого топлива для самолетов, автомобилей и других видов транспорта. Немаловажно, что открытие дает странам, овладевшим такой технологией, шанс решить многие нынешние проблемы энергетической безопасности, а в глобальном плане – снимет остроту вопроса изменения климата. Поскольку превратит один из основных парниковых газов, выброс которых провоцирует глобальное потепление, в полезный источник топлива.

Процесс получения керосина проходит в два этапа. На первом в так называемом солнечном реакторе из углекислого газа и воды производится синтез-газ – смесь угарного газа (CO) и водорода (H2). Процесс проходит в специальном реакторе из пористого материала, основу которого составляет оксид церия, и представляет собой окислительно-восстановительную реакцию. В качестве катализаторов используются оксиды металлов, а источником энергии служит концентрированный системой линз и зеркал солнечный свет. На втором этапе из синтез-газа получают керосин по давно известному методу Фишера-Тропша.

Технология получения синтез-газа из концентрированного света – уникальная находка. Обычно его производят, пропуская паровую смесь через фильтры из раскаленного каменного угля. Кроме того что этот процесс требует ископаемых ресурсов, он еще и загрязняет атмосферу. Что касается переработки синтез-газа при помощи катализаторов в керосин, то это уже давно освоенный метод. Его используют, в частности, такие крупные энергетические компании, как Shell.

Ученым Solar-Jet путем соединения двух технологий – новой и уже освоенной – удалось получить экологически чистым способом разные виды транспортного топлива: дизель, бензин, водород. «Это чрезвычайно перспективная разработка, кардинально новый путь в развитии топливной индустрии. Хотя подобные эксперименты проводились и раньше, никому пока не удалось успешно пройти полный производственный цикл получения топлива. Технология, безусловно, многообещающая. Она кардинально изменит рынок энергоносителей, и Shell намеревается принять активное участие в развитии этой инновации», – говорит представитель Shell, профессор Ханс Гирлинг.
Процесс производства топлива довольно экономный. На литр готового жидкого топлива требуется 3-4 л воды. Два идут на очистку зеркал, еще один-два – на само производство. Вода для очистки зеркал может применяться повторно, как это обычно происходит на традиционных солнечных электростанциях. Для сравнения: синтез обычного бензина требует 3-7 л воды на литр топлива, так что установка Solar-Jet не потребует дополнительных водных ресурсов.

В реакторе мощностью 3 кВт средняя эффективность получения синтез-газа при помощи солнечного света составляет 1,73%, максимальная – 3,53%. После того как будет налажено массовое производство топлива, КПД, по оценке специалистов, вырастет до 20%. Подсчитано, что солнечная установка размером в квадратный километр способна производить 20 тыс. л керосина в день.

Немаловажно, что полученное таким способом «зеленое» топливо не нуждается в дополнительной сертификации и может использоваться автомобилями и самолетами без каких-либо изменений в их двигателях.

В разработку «солнечного» топлива Евросоюз уже вложил более 2 млн евро. Всего, по предварительным данным, проект обойдется в 10 млн евро. Промышленная солнечная установка должна появиться уже в 2015 г.