欧洲研究员开发出只用水、阳光和空气就能创造出碳中性燃料的系统

2022年07月21日 08:12 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

航空旅行的废气是碳进入大气层进而导致气候变化发生的主要渠道之一。欧洲的一个项目表明,其几乎只用到植物所依赖的基本元素就可以创造出碳中性燃料。据悉,研究人员设计、建造并测试了一个仅用水、二氧化碳和阳光就能生产飞行用煤油燃料的系统。

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实际上,从空气中创造喷气燃料的技术已经存在了数年,这里的突破是将该过程从实验室扩大到工业概念验证。

来自瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的教授Aldo Steinfeld在一份声明中表示:“我们是第一个在一个完全集成的太阳能塔系统中展示从水和二氧化碳到煤油的整个热化学过程链。”

Steinfeld是7月20日出版的《Joule》上关于该系统的一篇论文的共同作者。

约有5%的人类造成的气候变化可以追溯到航空业,该行业主要依赖从原油中提炼的燃料。为许多长期的商业飞行找到清洁的替代品是一件很困难的事情。

“我们可以用水和二氧化碳生产合成煤油,而不是从化石燃料中获取。煤油在喷气发动机中燃烧时排放的二氧化碳量等于在太阳能工厂中生产煤油时消耗的二氧化碳量,”Steinfeld说道,“这使燃料成为碳中性的,特别是如果我们使用直接从空气中捕获的二氧化碳作为成分,希望在不远的将来。”

像Climeworks这样的相关项目也起源于ETH Zuric,它正在开发能从大气中吸出大量二氧化碳的系统,其用于制造燃料和其他有用的产品,不然这些产品可能来自化石燃料。其结果就像在使用前从空气中取出污染并将其放回大气中,这跟大多数燃料不同,它们只是增加了气候变化的问题,而没有试图在前端对其进行补偿。

Steinfeld的欧盟支持的项目生产“滴入式”燃料,它可用于现有航空发动机或与传统煤油混合。

生产可持续燃料的实际设施位于马德里的IMDEA能源研究所,由169块反射阳光的面板组成,它们可将太阳辐射集中到一个安装在塔顶的反应器中。这种集中的热量和辐射驱动着反应器内可重复使用的化合物氧化铈的化学反应循环。

这个过程将水和二氧化碳转化为合成气体,即合成气--由氢气和一氧化碳组成。然后它从气体转化为煤油或柴油等液体燃料。

本周发表的论文指出,太阳能反应器的效率水平--输入系统的太阳能被转化为所生产的合成气中的能量含量的部分--约为4%。Steinfeld希望将其提高到15%,这可能最终将能减少所需的反射板的数量、增加系统的燃料输出或两者兼而有之。

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