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CO2-neutraler Treibstoff aus Luft und Sonnenlicht

  • CO2-neutraler Treibstoff aus Luft und Sonnenlicht
    CO2-neutraler Treibstoff aus Luft und Sonnenlicht (Bild: ETH Zürich)
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    CO2-neutraler Treibstoff aus Luft und Sonnenlicht (Bild: ETH Zürich)
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    CO2-neutraler Treibstoff aus Luft und Sonnenlicht (Bild: ETH Zürich)
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    CO2-neutraler Treibstoff aus Luft und Sonnenlicht (Bild: ETH Zürich)
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    CO2-neutraler Treibstoff aus Luft und Sonnenlicht (Bild: ETH Zürich)
2019-08-30 19:55:12
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Quelle: ETH Zürich

Forschende der ETH Zürich haben die Technologie entwickelt, die aus Sonnenlicht und Luft flüssige Treibstoffe herstellt, wie die ETH Zürich schreibt.

Zum ersten Mal weltweit demonstrieren sie die gesamte thermochemische Prozesskette unter realen Bedingungen. Die neue solare Mini-Raffinerie steht auf dem Dach des Maschinenlaboratoriums der ETH Zürich.CO2-neutrale Treibstoffe seien für eine nachhaltigere Luft- und Schifffahrt von zentraler Bedeutung.

ETH-Forschende haben eine solare Anlage gebaut, mit der sich synthetische flüssige Treibstoffe herstellen lassen, die bei der Verbrennung nur so viel CO2 freisetzen, wie zuvor der Luft entnommen wurde. CO2 und Wasser werden direkt aus der Umgebungsluft abgeschieden und mit Solarenergie aufgespalten.

Das Produkt sei Syngas, eine Mischung aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid, welches anschliessend zu Kerosin, Methanol oder anderen Kohlenwasserstoffen verarbeitet wird. Diese können direkt in der bestehenden globalen Transportinfrastruktur verwendet werden.Die solare Mini-Raffinerie auf dem Dach der ETH beweist die Umsetzbarkeit der Technologie – selbst unter den klimatischen Verhältnissen in Zürich – und produziert rund einen Deziliter Treibstoff pro Tag.

Steinfeld und seine Gruppe seien bereits daran, den Solarreaktor im grossen Massstab im Rahmen des EU-Projekts sun-to-liquid in der Nähe von Madrid zu testen. Zeitgleich mit der Zürcher Mini-Raffinerie werde die Madrider Solarturm-Anlage heute der Öffentlichkeit präsentiert.Das nächste Ziel ist, die Technologie auf industrielle Grösse zu skalieren und Wettbewerbsfähigkeit zu erreichen.

«Eine Solaranlage von einem Quadratkilometer Fläche könnte pro Tag 20‘000 Liter Kerosin produzieren. Theoretisch könne man mit einer Anlage auf der Fläche der Schweiz oder eines Drittels der Mojave-Wüste in Kalifornien den Kerosin-Bedarf der gesamten Luftfahrt decken.

«Ziel ist, dass wir in Zukunft mit unserer Technologie effizient nachhaltige Treibstoffe produzieren und so zur Verringerung des weltweiten CO2-Ausstosses beitragen», sagt Philipp Furler, Direktor (CTO) von Synhelion und ehemaliger Doktorand in Steinfelds Gruppe.Die Prozesskette der neuen Anlage integriert drei thermochemische Umwandlungsprozesse: Erstens die Abscheidung von CO2 und Wasser aus der Luft, zweitens die solar-thermochemische Spaltung von CO2 und Wasser und drittens die anschliessende Verflüssigung in Kohlenwasserstoffe. Durch einen Adsorption-Desorption-Prozess werden CO2 und Wasser direkt aus der Umgebungsluft entnommen.

Beides werde dem Solarreaktor im Fokus eines Parabolspiegels zugeführt. Die Solarstrahlung werde durch den Parabolspiegel 3000-mal konzertiert, im Innern des Reaktors eingefangen und in Prozesswärme mit einer Temperatur von 1500 Grad Celsius umgewandelt.

Im Herzen des Reaktors befindet sich eine spezielle keramische Struktur aus Ceriumoxid. Dort werden in einer zweistufigen Reaktion – dem sogenannten Redox-Zyklus  – Wasser und CO2 gespalten und Syngas hergestellt.

Die Mischung aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid könne mittels konventioneller Methanol- oder Fischer-Tropsch-Synthese in flüssige Treibstoffe weiterverarbeitet werden..

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