Los investigadores de ETH Zurich han desarrollado una tecnología novedosa que produce combustibles líquidos de hidrocarburos exclusivamente a partir de la luz solar y el aire. Por primera vez en todo el mundo demuestran toda la cadena de procesos termoquímicos en condiciones reales de campo. La nueva mini refinería solar se encuentra en el techodel edificio del Laboratorio de máquinas de ETH en Zurich.
Los combustibles neutros en carbono son cruciales para hacer sostenible la aviación y el transporte marítimo. Los investigadores de ETH han desarrollado una planta solar para producir combustibles líquidos sintéticos que liberan tanto CO 2 durante su combustión como se extrajo previamente del aire para su producción. CO 2 y el agua se extrae directamente del aire ambiental y se divide usando energía solar. Este proceso produce gas de síntesis, una mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono, que posteriormente se procesa en queroseno, metanol u otros hidrocarburos. Estos combustibles incorporados están listos para usaren la infraestructura de transporte global existente.
Aldo Steinfeld, profesor de transportistas de energía renovable en ETH Zurich, y su grupo de investigación desarrollaron la tecnología. "Esta planta demuestra que los combustibles de hidrocarburos neutros en carbono pueden fabricarse a partir de la luz solar y el aire en condiciones reales de campo", explicó.El proceso termoquímico utiliza todo el espectro solar y procede a altas temperaturas, lo que permite reacciones rápidas y alta eficiencia ". La planta de investigación en el corazón de Zurich avanza la investigación de ETH hacia combustibles sostenibles.
Una pequeña unidad de demostración con gran potencial
La minirrefinería solar en el techo de ETH Zurich demuestra que la tecnología es factible, incluso bajo las condiciones climáticas prevalentes en Zurich. Produce alrededor de un decilitro de combustible por día. Steinfeld y su grupo ya están trabajando en un gran ...prueba a escala de su reactor solar en una torre solar cerca de Madrid, que se lleva a cabo dentro del alcance del proyecto de la UE de sol a líquido. La planta de la torre solar se presenta al público en Madrid al mismo tiempo que hoyrefinería en Zurich.
El próximo objetivo del proyecto es escalar la tecnología para la implementación industrial y hacerla económicamente competitiva. "Una planta solar que abarque un área de un kilómetro cuadrado podría producir 20,000 litros de queroseno al día", dijo Philipp Furler, Director CTO deSynhelion y un ex estudiante de doctorado en el grupo de Steinfeld. "Teóricamente, una planta del tamaño de Suiza, o un tercio del desierto californiano de Mojave, podría cubrir las necesidades de queroseno de toda la industria de la aviación. Nuestro objetivo para el futuro es eficientementeproducir combustibles sostenibles con nuestra tecnología y mitigar así el CO global 2 emisiones "
Dos spin-offs ya
Dos grupos derivados ya surgieron del grupo de investigación de Aldo Steinfeld: Synhelion, fundada en 2016, comercializa la tecnología de producción de combustible solar. Climeworks, fundada ya en 2010, comercializa la tecnología para el CO 2 captura desde el aire
RECUADRO Cómo funciona la nueva mini refinería solar
La cadena de proceso del nuevo sistema combina tres procesos de conversión termoquímica: en primer lugar, la extracción de CO 2 y agua del aire. En segundo lugar, la división solar-termoquímica de CO 2 y agua. En tercer lugar, su posterior licuefacción en hidrocarburos. CO 2 y el agua se extrae directamente del aire ambiente a través de un proceso de adsorción / desorción. Ambos se alimentan al reactor solar en el foco de un reflector parabólico. La radiación solar se concentra por un factor de 3.000, generando calor del proceso a una temperatura de1,500 grados Celsius dentro del reactor solar. En el corazón del reactor solar hay una estructura cerámica hecha de óxido de cerio, que permite una reacción de dos pasos, el ciclo redox, para dividir el agua y el CO 2 en gas de síntesis. Esta mezcla de hidrógeno y monóxido de carbono se puede procesar en combustibles líquidos de hidrocarburos a través de metanol convencional o síntesis de Fischer-Tropsch.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por ETH Zúrich . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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