Światło słoneczne, woda i CO2 – składniki paliwa lotniczego przyszłości

Czego wymaga produkcja odnawialnych płynnych paliw transportowych? Jedynie światła słonecznego, wody i CO2 – tak twierdzą naukowcy pracujący nad częściowo finansowanym przez Unię Europejską projektem SUN-to-LIQUID. Czteroletni projekt został uruchomiony w 2016 roku w celu rozwoju przełomowej technologii termochemicznej wykorzystującej energię słoneczną, opracowanej w ramach poprzedniej inicjatywy finansowanej przez UE.

Ta technologia produkcji paliwa alternatywnego może dać nam dostęp do nieograniczonych zasobów odnawialnego paliwa transportowego produkowanego z wody, CO2 i skupionego światła słonecznego. Jest to dobra wiadomość dla przemysłu transportowego, który jest jednym z największych konsumentów paliw kopalnych i stoi obecnie w obliczu wyzwania, jakim jest zmniejszenie śladu węglowego. Zastosowanie tej technologii może mieć istotny wpływ na loty długodystansowe i żeglugę, które są w dużym stopniu uzależnione od paliw węglowodorowych.

Testowanie w warunkach rzeczywistych

Technologia SUN-to-LIQUID została rozwinięta i przetestowana w fabryce paliw słonecznych zbudowanej u partnera projektu – IMDEA Energy Institute w hiszpańskim Móstoles. Fabryka składa się z pola heliostatów (ruchomych luster służących do odbijania światła słonecznego w określonym kierunku), reaktora słonecznego umieszczonego na szczycie małej wieży oraz podsystemu konwersji gazu w ciecz. „Stopień koncentracji światła przez pole heliostatów podążających za słońcem wynosi 2 500 i jest trzy razy wyższy niż w obecnych elektrowniach wykorzystujących wieże słoneczne do wytwarzania energii elektrycznej”, wyjaśnił dr Manuel Romero z IMDEA Energy w komunikacie prasowym zamieszczonym kilka miesięcy temu na stronie koordynatora projektu, ośrodka badawczego Bauhaus Luftfahrt. Intensywny przepływ światła słonecznego z tych heliostatów powoduje, że temperatura reakcji wewnątrz reaktora słonecznego wynosi powyżej 1 500 °C. Reaktor przekształca wodę i CO2 w gaz syntezowy – mieszaninę wodoru i tlenku węgla. Następnie z mieszaniny wytwarza się naftę lub paliwo lotnicze w instalacji gaz-ciecz.

Wpływ na środowisko naturalne

Technologia ta może odegrać znaczącą rolę w realizacji globalnych celów klimatycznych. W przemyśle lotniczym może ona przyczynić się do zmniejszenia emisji CO2 netto o ponad 90 % w porównaniu z paliwami lotniczymi pochodzącymi ze źródeł kopalnych. Ponadto może także w zrównoważony sposób zaspokoić światowy popyt na paliwa wynoszący setki milionów ton rocznie.

To jednak nie koniec zalet. Z uwagi na to, że technologia nie wymaga wykorzystywania gruntów rolnych, nie koliduje z produkcją żywności i pasz, a zatem mogłaby pokryć przyszłe globalne zapotrzebowanie na paliwa, zajmując jedynie niewielki ułamek pustynnego obszaru świata. Partnerzy projektu przewidują, że gdyby takie fabryki paliwa słonecznego jak ta miały być budowane na dużą skalę, dekarbonizacja sektora lotniczego mogłaby stać się rzeczywistością.

Obecnie prowadzone są badania nad wdrożeniem przemysłowym technologii SUN-to-LIQUID (SUNlight-to-LIQUID: Integrated solar-thermochemical synthesis of liquid hydrocarbon fuels). W tym samym komunikacie została przytoczona wypowiedź dr Andreasa Sizmanna z ośrodka Bauhaus Luftfahrt, który stwierdził: „Jesteśmy teraz o krok bliżej do życia w oparciu o odnawialny »dochód z energii« zamiast spalać nasze kopalne »dziedzictwo energetyczne«. Jest to niezbędny krok w kierunku ochrony środowiska naturalnego”.

Więcej informacji:

strona internetowa projektu SUN-to-LIQUID