이 태양 광 발전소는 빛과 공기를 액체 연료로 바꿉니다.

새로운 기술은 햇빛과 공기로만 액체 탄화수소 연료를 생산합니다.

탄소 중립 연료는 항공 및 해상 운송을 지속 가능하게 만드는 데 중요합니다. 새로운 태양 광 발전소는 합성 액체 연료를 생산하여 CO2 이전에 생산 된 공기에서 추출한 연소 중.

시스템은 CO를 추출한다.2 주변 공기로부터 직접 물을 추출하여 태양 에너지를 사용하여 분리합니다. 이 공정은 수소와 일산화탄소의 혼합물 인 합성 가스를 생산하며,이 혼합물은이어서 케로 신, 메탄올 또는 다른 탄화수소로 가공된다. 이러한 드롭 인 연료는 기존의 글로벌 운송 인프라에서 사용할 수 있습니다.

이 태양 광 발전소는 빛과 공기를 액체 연료로 바꿉니다.포물선 모양의 반사경은 빛을 묶어서 식물의 중간에있는 두 개의 원자로로 향하게합니다. (제공 : Alessandro Della Bella / ETH Zurich)

개념의 증거

"이 발전소는 실제 현장 조건에서 탄소 중립 탄화수소 연료가 햇빛과 공기로 만들어 질 수 있음을 증명합니다."라고 연구 그룹이이 기술을 개발 한 ETH Zurich의 신 재생 에너지 사업자 인 Aldo Steinfeld는 설명합니다. "열 화학 공정은 전체 태양 스펙트럼을 활용하고 고온에서 진행되므로 빠른 반응과 높은 효율을 가능하게합니다."

취리히 (Zurich) 지붕에있는 태양 광 미니 정련소는 도시에서 널리 퍼진 기후 조건에서도 기술이 실현 가능함을 입증합니다. 하루에 약 1 데시 리터의 연료를 생산합니다 (반 컵 미만).

이 태양 광 발전소는 빛과 공기를 액체 연료로 바꿉니다.태양열 정유가 생산하는 연료. (제공 : Alessandro Della Bella / ETH Zurich)

Steinfeld와 그의 연구진은 이미 EU의 Sun-to-Liquid 프로젝트의 범위 내에서 수행 된 마드리드 근처 태양열 타워에서 태양 광 리액터의 대규모 테스트를 수행하고 있습니다.

다음 목표는 산업 구현을 위해 기술을 확장하고 경제적으로 경쟁력을 확보하는 것입니다.

"1 평방 킬로미터에 달하는 태양 광 발전소는 하루에 등유의 20,000 리터를 생산할 수 있습니다."라고 Sinhelion의 이사이자 Steinfeld의 전직 박사 과정 학생 인 Philipp Furler는 말합니다. "이론상으로, 스위스 크기의 식물 (캘리포니아 모하비 사막의 1/3)은 전체 항공 산업의 등유 수요를 충족시킬 수 있습니다. 미래를위한 우리의 목표는 우리의 기술로 지속 가능한 연료를 효율적으로 생산하여 글로벌 CO를 완화하는 것입니다.2 배출. "

이 태양 광 발전소는 빛과 공기를 액체 연료로 바꿉니다.연구 플랜트는 합성 가스를 생산하며, 이는 통상적 인 메탄올 또는 피셔 - 트 롭쉬 (Fischer-Tropsch) 합성을 통해 액체 탄화수소 연료로 가공 될 수있다. (제공 : Alessandro Della Bella / ETH Zurich)

태양 광 정제소의 작동 원리

새로운 시스템의 프로세스 체인은 세 가지 열화학 전환 프로세스를 결합합니다.

  • CO 추출2 그리고 물은 공기에서 나온다.
  • CO의 태양 - 열 화학적 분할2 및 물.
  • 탄화수소로의 액화.

흡착 / 탈착 공정은 CO를 추출한다2 물은 주변 공기로부터 직접적으로 배출됩니다. 둘 다 파라볼 릭 반사경의 초점으로 태양 광 리액터에 들어간다. 태양 복사는 3,000의 요인에 의해 집중되어 태양열 발전기 내부의 섭씨 1,500의 온도에서 열을 발생시킵니다.

태양 광 반응기의 중심에는 2 단계 반응 (산화 환원 순환)을 가능하게하는 산화 세륨으로 만들어진 세라믹 구조가 있습니다. 물과 CO를 분리합니다2 합성 가스. 수소와 일산화탄소의 혼합물은 통상적 인 메탄올 또는 피셔 - 트 롭쉬 (Fischer-Tropsch) 합성을 통해 액체 탄화수소 연료로 가공 될 수있다.

Steinfeld의 연구 그룹은 이미 태양 연료 생산 기술을 상업화 한 2016에 설립 된 Synhelion과 CO에 대한 기술을 상용화 한 2010에 이미 설립 된 Climeworks로 나뉘어 있습니다.2 공중에서 붙잡아 라.

출처: ETH 취리히

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