Группа исследователей создала башню, способную использовать солнечное излучение, воду и углекислый газ для производства синтетического керосина — топлива для реактивных двигателей — вместо того, чтобы полагаться на ископаемое топливо.
«Мы первыми продемонстрировали всю цепочку термохимических процессов от воды и CO2 до керосина в полностью интегрированной системе солнечной башни», — сказал Альдо Штайнфельд, профессор из ETH Zurich и соавтор статьи.
Как правило, керосин получают из ископаемого топлива путем фракционной перегонки сырой нефти. Этот источник топлива продолжает играть ключевую роль в авиации. В результате на авиационный сектор приходится около 5% глобальных выбросов углерода, и ожидается, что эта цифра будет расти.
По этой причине уже несколько лет предпринимаются попытки создать керосин без ископаемого топлива. В октябре в ВВС США объявили, что добились прогресса в проекте по превращению углекислого газа в «эксплуатационно жизнеспособное авиационное топливо» под названием E-Jet. Twelve, компания, с которой сотрудничали ВВС, стала партнером Alaska Airlines и Microsoft для выпуска «углеродно-нейтрального» реактивного топлива.
В рамках других проектов исследователи пытались уменьшить количество ископаемого топлива в самом керосине, чтобы сделать его более экологичным.
Между тем исследовательская группа из Испании построила и провела испытания завода по производству солнечного топлива. Он состоит из 169 солнечных панелей, которые концентрируют солнечное излучение в реакторе на вершине башни. Концентрированная энергия затем используется для запуска химических реакций в солнечном реакторе, которые помогают преобразовывать воду и CO2 в синтез-газ (окись углерода и водорода), затем он конденсируется, а затем превращается в жидкое углеводородное топливо.
«С нашей солнечной технологией мы показали, что можем производить синтетический керосин из воды и CO2 вместо того, чтобы получать его из ископаемого топлива. Количество CO2, выбрасываемого при сгорании керосина в реактивном двигателе, равно количеству потребляемого при его производстве на солнечной электростанции», — говорит Штайнфельд. — «Это делает топливо нейтральным по отношению к углероду, особенно если мы будем использовать CO2, взятый непосредственно из воздуха, в качестве ингредиента, надеюсь, в не слишком отдаленном будущем».
Проект реализовали под эгидой концепции Евросоюза SUN-to-LIQUID. Хотя конструкция солнечной башни пока несовершенна, «у неё есть потенциал для достижения конкурентоспособных значений более 20%» за счет улучшения рекуперации тепла.
Ранее глава Airbus Гийом Фори заявил, что авиация столкнется с серьёзными проблемами, если не избавится от углеродного топлива. По его мнению, лучшим решением в среднесрочной и долгосрочной перспективе станет водород. В 2020 году Airbus уже представила концепцию трёх самолетов с гибридным двигателем, которые компания надеется ввести в эксплуатацию в 2035 году.
