هذا المصفاة الشمسية تحول الضوء والهواء إلى وقود سائل

تقنية جديدة تنتج الوقود الهيدروكربوني السائل بشكل حصري من أشعة الشمس والهواء.

يعد الوقود المحايد للكربون عاملاً حاسماً في جعل الطيران والنقل البحري مستدامين. ينتج المصنع الشمسي الجديد أنواعًا من الوقود السائل الصناعي الذي يطلق أكبر كمية من ثاني أكسيد الكربون2 أثناء احتراقها كما سبق استخراجها من الهواء لإنتاجها.

نظام مقتطفات CO2 والماء مباشرة من الهواء المحيط وتقسيمهم باستخدام الطاقة الشمسية. تؤدي هذه العملية إلى إنتاج مادة syngas ، وهي خليط من الهيدروجين وأول أكسيد الكربون ، والتي تتم معالجتها لاحقًا في الكيروسين أو الميثانول أو غيرها من الهيدروكربونات. إن أنواع الوقود هذه جاهزة للاستخدام في البنية التحتية الحالية للنقل العالمي.

هذا المصفاة الشمسية تحول الضوء والهواء إلى وقود سائليقوم العاكس المكافئي بتجميع الضوء وتوجيهه إلى المفاعلين في منتصف المصنع. (الائتمان: اليساندرو ديلا بيلا / ETH زيوريخ)

إثبات المفهوم

"يثبت هذا المصنع أن وقود الهيدروكربونات المحايد من الكربون يمكن تصنيعه من أشعة الشمس والهواء في ظل ظروف حقلية حقيقية" ، يوضح ألدو شتاينفيلد ، أستاذ شركات الطاقة المتجددة في ETH Zurich التي طورت مجموعة أبحاثها التكنولوجيا. "تستخدم العملية الحرارية الكيميائية كامل الطيف الشمسي وتستمر في درجات حرارة عالية ، مما يتيح التفاعلات السريعة والكفاءة العالية."

تثبت المصفاة الشمسية المصغرة على سطح زيوريخ أن هذه التقنية ممكنة ، حتى في ظل الظروف المناخية السائدة في المدينة. ينتج حوالي ديسيلتر واحد من الوقود يوميًا (أقل بقليل من نصف كوب).

هذا المصفاة الشمسية تحول الضوء والهواء إلى وقود سائلالوقود الذي تنتجه المصفاة الشمسية. (الائتمان: اليساندرو ديلا بيلا / ETH زيوريخ)

يعمل شتاينفيلد ومجموعته بالفعل على إجراء اختبار واسع النطاق لمفاعلهم الشمسي في برج شمسي بالقرب من مدريد ، يتم تنفيذه في نطاق مشروع Sun to Liquid.

الهدف التالي هو توسيع نطاق التكنولوجيا للتنفيذ الصناعي وجعلها قادرة على المنافسة اقتصاديًا.

يقول فيليب فورلر ، مدير Synhelion وطالب الدكتوراه السابق في مجموعة شتاينفيلد: "يمكن أن ينتج مصنع للطاقة الشمسية يمتد على مساحة كيلومتر واحد مربع 20,000 من الكيروسين في اليوم". من الناحية النظرية ، يمكن أن يغطي مصنع بحجم سويسرا - أو ثلث صحراء موهافي بكاليفورنيا - احتياجات الكيروسين في صناعة الطيران بأكملها. هدفنا للمستقبل هو إنتاج أنواع الوقود المستدام بكفاءة باستخدام تقنيتنا وبالتالي التخفيف من ثاني أكسيد الكربون العالمي2 الانبعاثات ".

هذا المصفاة الشمسية تحول الضوء والهواء إلى وقود سائلينتج المصنع البحثي غازًا اصطناعيًا ، يمكن معالجته كوقود هيدروكربوني سائل من خلال تخليق الميثانول التقليدي أو فيشر تروبش. (الائتمان: اليساندرو ديلا بيلا / ETH زيوريخ)

كيف تعمل المصفاة الشمسية؟

تجمع سلسلة عملية النظام الجديد بين ثلاث عمليات تحويل كيميائي حراري:

  • استخراج CO2 والماء من الهواء.
  • الانقسام الكيميائي الحراري الشمسي لـ CO2 و الماء.
  • تسييلها لاحقا في الهيدروكربونات.

عملية الامتزاز / الامتزاز تستخلص CO2 والماء مباشرة من الهواء المحيط. ثم أدخل كلاهما المفاعل الشمسي في محور عاكس مكافئ. يتركز الإشعاع الشمسي بواسطة عامل 3,000 ، مما يولد حرارة عند درجة حرارة 1,500 درجة مئوية داخل المفاعل الشمسي.

يوجد في قلب المفاعل الشمسي بنية خزفية مصنوعة من أكسيد السيريوم ، والتي تتيح تفاعل من خطوتين - دورة الأكسدة والاختزال - لتقسيم الماء وثاني أكسيد الكربون2 في syngas. يمكن بعد ذلك معالجة هذا المزيج من الهيدروجين وأول أكسيد الكربون في وقود هيدروكربوني سائل من خلال تخليق الميثانول التقليدي أو فيشر تروبش.

ظهرت بالفعل مجموعة فرعية من مجموعة أبحاث شتاينفيلد: Synhelion ، التي تأسست في 2016 ، والتي تقوم بتسويق تكنولوجيا إنتاج الوقود الشمسي ، و Climeworks ، التي تم تأسيسها بالفعل في 2010 ، والتي تقوم بتسويق تكنولوجيا CO2 التقاط من الهواء.

مصدر: ETH زيورخ

كتب ذات صلة

السحب: الخطة الأكثر شمولاً على الإطلاق من أجل عكس الاحترار العالمي

بول هوكين وتوم شتاير
9780143130444في مواجهة الخوف واللامبالاة على نطاق واسع ، اجتمع تحالف دولي من الباحثين والمهنيين والعلماء لتقديم مجموعة من الحلول الواقعية والجريئة لتغير المناخ. مائة تقنيات وممارسات موصوفة هنا - بعضها معروف جيدًا ؛ البعض ربما لم تسمع به من قبل. وهي تتراوح بين الطاقة النظيفة وتعليم الفتيات في البلدان المنخفضة الدخل إلى ممارسات استخدام الأراضي التي تسحب الكربون من الهواء. الحلول موجودة وقابلة للحياة اقتصاديًا ، والمجتمعات في جميع أنحاء العالم تعمل حاليًا على تفعيلها بمهارة وتصميم. متاح في أمازون

تصميم حلول المناخ: دليل السياسات للطاقة المنخفضة الكربون

هال هارفي ، روبي أورفيس ، جيفري ريسمان
1610919564ومع تأثير تغير المناخ علينا بالفعل ، فإن الحاجة إلى خفض انبعاثات غازات الدفيئة العالمية لا تقل عن الحاجة الملحة. إنه تحد مروع ، لكن التقنيات والاستراتيجيات اللازمة لتحقيقه موجودة اليوم. مجموعة صغيرة من سياسات الطاقة ، مصممة ومطبقة بشكل جيد ، يمكن أن تضعنا على الطريق نحو مستقبل منخفض الكربون. أنظمة الطاقة كبيرة ومعقدة ، لذا يجب أن تكون سياسة الطاقة مركزة وفعالة من حيث التكلفة. مقاربات مقاس واحد يناسب الجميع لن تنجز المهمة ببساطة. يحتاج صانعو السياسة إلى مورد واضح وشامل يحدد سياسات الطاقة التي سيكون لها الأثر الأكبر على مستقبل المناخ لدينا ، ويصف كيفية تصميم هذه السياسات بشكل جيد. متاح في أمازون

هذا يغير كل شيء: الرأسمالية مقابل والمناخ

بواسطة نعومي كلاين
1451697392In هذا يغير كل شيء تقول ناعومي كلاين أن تغير المناخ ليس مجرد قضية أخرى يتم وضعها بدقة بين الضرائب والرعاية الصحية. إنه إنذار يدعونا إلى إصلاح نظام اقتصادي يفشلنا بالفعل بطرق عديدة. يبني كلاين بدقة على كيفية خفض انبعاثاتنا من غازات الدفيئة بشكل كبير ، وهو أفضل فرصة لنا للتخفيف من التباين الفجائي في الوقت نفسه ، وإعادة تخيل ديمقراطياتنا المحطمة ، وإعادة بناء اقتصاداتنا المحلية المدمرة. إنها تعرّض اليأس الأيديولوجي الذي ينكره من ينكرون تغير المناخ ، والأوهام المشينة التي ارتكبها المهندسون الجيولوجيون المحتملين ، والانهزامية المأساوية في الكثير من المبادرات الخضراء السائدة. وهي تدلل على وجه التحديد على السبب الذي يجعل السوق لا تستطيع - ولا يمكنها - إصلاح أزمة المناخ ، ولكنها ستجعل الأمور أسوأ ، مع أساليب استخراج مدمرة للغاية ومدمرة من الناحية البيئية ، مصحوبة برأسمالية كوارث متفشية. متاح في أمازون

من الناشر:
عمليات الشراء على موقع أمازون تذهب لتحمل تكلفة جلبك InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, و ClimateImpactNews.com دون أي تكلفة ودون المعلنين الذين يتتبعون عادات التصفح الخاصة بك. حتى إذا قمت بالنقر فوق رابط ولكنك لا تشتري هذه المنتجات المحددة ، فإن أي شيء آخر تشتريه في هذه الزيارة نفسها على Amazon يدفع لنا عمولة صغيرة. لا توجد تكلفة إضافية عليك ، لذا يرجى المساهمة في هذا الجهد. بامكانك ايضا استخدام هذا الرابط لاستخدامه في Amazon في أي وقت حتى تتمكن من المساعدة في دعم جهودنا.

enafarزكية-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةآر إس إس أيقونة

احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

{Emailcloak = إيقاف}