科学家们已经透露,飞机燃料可以由真正的空气制成。
苏黎世联邦理工学院高级可持续性研究所建造了一座工厂,可以利用阳光和空气生产碳中性液体燃料。两年前,该设备是一个小型太阳能精炼厂,被放置在实验室的屋顶上。
该工厂结合了三种不同的热化学转化过程,“从空气中捕获二氧化碳和水,苏打分解和随后的液化”,以生产称为“太阳能煤油”的燃料。
该植物通过吸附、解吸过程提取二氧化碳和水。根据Solarreaktor Animation EN 视频,它们然后“被送入抛物线聚光器焦点处的太阳能反应堆”。
根据视频,太阳辐射被集中了 3,000 倍,并从太阳能反应堆内部“以 1,500 摄氏度的温度产生热量”。
反应器的中心是陶瓷,由氧化铈组成,内部发生的化学反应包含两个不同的步骤。在第一步中,氧化铈被还原并释放出氧气,然后添加二氧化碳和水以制造合成气。这会导致“初始状态”被“恢复”,然后循环继续。
两个太阳能反应堆并行工作,阳光的方向在两者之间交替,这被认为通过最大限度地利用阳光来提高效率。
合成气是氢气和一氧化碳的混合物,然后可以转化为多种类型的液体燃料,所有这些燃料都是碳中性的。
据《科学新闻》报道,苏黎世联邦理工学院可再生能源教授 Aldo Steinfeld 领导了这项研究。
他说:
该工厂成功证明了将阳光和环境空气转化为直接燃料的整个热化学过程的技术可行性。该系统在真实世界的太阳能条件下稳定运行,并为进一步的研究和开发提供了一个独特的平台。
苏黎世和波茨坦的研究人员正计划将该技术推向工业和有竞争力的规模。
以工业规模生产,燃料的成本约为每升 1.20 至 2.00 美元。
高级可持续性研究所 (IASS Potsdam) 研究组组长兼波茨坦大学能源政策教授 Johan Lilliestam 指出,该开发项目具有令人兴奋的潜力:
该技术使我们能够通过使用不到世界 1% 的干旱土地来满足全球对喷气燃料的需求,并且不会与食品或牲畜饲料的生产竞争。
此外,如果生产设施使用可再生能源和碳中和方法制造,并由玻璃和钢铁等材料建造,排放量可能接近于零。
然而,新技术将依赖政治支持,因为需要大量投资才能使这一过程顺利进行。
Lilliestam 指出欧盟的“现有支持工具 [...] 不足以刺激市场对太阳能燃料的需求”。
相反,该组织提议“采用欧洲特定技术的航空燃料配额制度”,这将迫使航空公司从太阳能中获取一定数量的燃料。
虽然飞行成本随后可能会受到影响,但建议的“0.1% 份额”将鼓励此类设施的建设,并及时导致进一步的技术进步,最终可能会降低价格。