Investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe KIT y la Universidad de Toronto han propuesto un método que permite que los sistemas de aire acondicionado y ventilación produzcan combustibles sintéticos a partir de dióxido de carbono CO 2 y agua del aire ambiente.Las plantas compactas deben separar CO 2 desde el aire ambiente directamente en los edificios y produciendo hidrocarburos sintéticos que luego se pueden utilizar como aceite sintético renovable. El equipo ahora presenta este concepto de "aceite de multitud" en Comunicaciones de la naturaleza .
Para evitar los efectos desastrosos del cambio climático global, las emisiones de gases de efecto invernadero producidas por el hombre deben reducirse a "cero" durante las próximas tres décadas. Esto queda claro en el informe especial actual del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático IPCC.La transformación necesaria plantea un gran desafío para la comunidad global: sectores enteros como la generación de energía, la movilidad o la gestión de edificios deben ser rediseñados. En un futuro sistema de energía amigable con el clima, las fuentes de energía sintética podrían representar un elemento esencial: "Siuse energía eólica y solar renovable, así como dióxido de carbono directamente del aire ambiental para producir combustibles, se pueden evitar grandes cantidades de emisiones de gases de efecto invernadero ", dice el profesor Roland Dittmeyer del Instituto de Ingeniería de Micro Procesos IMVT en KIT.
Debido al bajo contenido de CO 2 concentración en el aire ambiente - hoy, la proporción es 0.038 por ciento - grandes cantidades de aire tienen que ser tratadas en grandes sistemas de filtro para producir cantidades significativas de fuentes de energía sintética. Un equipo de investigación dirigido por Dittmeyer y el Profesor GeoffreyOzin, de la Universidad de Toronto UoT en Canadá, ahora propone descentralizar la producción de fuentes de energía sintéticas en el futuro y vincularlas con los sistemas de ventilación y aire acondicionado existentes en los edificios. Según el profesor Dittmeyer, las tecnologías necesarias están esencialmente disponibles,y se espera que la integración térmica y material de las etapas individuales del proceso permita un alto nivel de utilización de carbono y una alta eficiencia energética.
"Queremos utilizar las sinergias entre la tecnología de ventilación y aire acondicionado, por un lado, y la tecnología de energía y calefacción, por otro, para reducir los costos y las pérdidas de energía en síntesis. Además, el 'aceite de la muchedumbre' podría movilizar a muchos actores nuevospara la transición energética. Los sistemas fotovoltaicos privados han demostrado lo bien que esto puede funcionar ". Sin embargo, la conversión de CO 2 requeriría grandes cantidades de energía eléctrica para producir hidrógeno o gas de síntesis. Esta electricidad debe ser CO 2 libre, es decir, no debe provenir de fuentes fósiles. "Por lo tanto, es necesaria una expansión acelerada de la generación de energía renovable, incluso a través de la energía fotovoltaica integrada en el edificio", dice Dittmeyer.
en una publicación conjunta en la revista Comunicaciones de la naturaleza , los científicos liderados por Roland Dittmeyer de KIT y Geoffrey Ozin de UoT utilizan análisis cuantitativos de edificios de oficinas, supermercados y casas de ahorro de energía para demostrar el CO 2 ahorro potencial de su visión de plantas de conversión descentralizadas junto con la construcción de infraestructura. Consideran que una proporción significativa de los combustibles fósiles utilizados para la movilidad en Alemania podría ser reemplazada por "petróleo de masas". Según los cálculos del equipo, por ejemplo, elcantidad de CO 2 eso podría ser capturado en los sistemas de ventilación de los aproximadamente 25,000 supermercados de los tres minoristas de alimentos más grandes de Alemania por sí solo sería suficiente para cubrir alrededor del 30 por ciento de la demanda de queroseno de Alemania o alrededor del ocho por ciento de su demanda de diesel. Además, las fuentes de energíaproducido podría ser utilizado en la industria química como bloques de construcción de síntesis universal.
El equipo puede confiar en investigaciones preliminares de los pasos individuales del proceso y simulaciones de procesos, entre otros del proyecto Kopernikus P2X del Ministerio Federal de Educación e Investigación. Sobre esta base, los científicos esperan una eficiencia energética, es decir, la proporción deenergía eléctrica utilizada que se puede convertir en energía química, de alrededor del 50 al 60 por ciento. Además, esperan que la eficiencia del carbono, es decir, la proporción de átomos de carbono gastados que se encuentran en el combustible producido, oscile entre 90 y casi 100Para confirmar estos resultados de simulación, los investigadores de IMVT y los socios del proyecto están actualmente desarrollando el proceso totalmente integrado en KIT, con un CO planificado 2 rotación de 1,25 kilogramos por hora.
Sin embargo, al mismo tiempo, los científicos han descubierto que el concepto propuesto, incluso si se introdujera en toda Alemania, no podría satisfacer plenamente la demanda actual de productos de petróleo crudo. Reducir la demanda de combustibles líquidos,por ejemplo, a través de nuevos conceptos de movilidad y la expansión del transporte público local, sigue siendo una necesidad. Aunque los componentes de la tecnología propuesta, como las plantas de CO 2 la captura y la síntesis de fuentes de energía, ya están disponibles comercialmente en algunos casos, los investigadores creen que aún se requieren grandes esfuerzos de investigación y desarrollo y una adaptación de las condiciones del marco legal y social para poner en práctica esta visión.
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Materiales proporcionado por Instituto Karlsruher für Technologie KIT . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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