Ученые из Швейцарии и Германии разработали технологию и собрали пилотную установку на солнечной энергии для производства топлива из воздуха. Экспериментальная система, установленная на крыше института, производит экологически чистое углеводородное топливо, которое могут использовать корабли и самолеты. Статья опубликована в журнале Nature.
Исследователи под руководством Альдо Стейнфельда из Швейцарской высшей технической школы Цюриха собрали систему, которая состоит из трех основных блоков: прямого улавливания воздуха, солнечная окислительно-восстановительная установка и устройство для преобразования газа в жидкость.
Параболический отражатель, отслеживающий солнечные лучи, доставляет концентрированный свет в реактор, который преобразует воду и углекислый газ, извлеченные из воздуха, в смесь, которая в дальнейшем перерабатывается в жидкие углеводороды, такие как керосин или метанол. Это синтетическое топливо — углеродно-нейтральное, поскольку при его сгорании выделяется ровно столько углекислого газа, сколько ранее извлекли из воздуха для его производства.
Экспериментальная система стабильно работает при самых разных погодных условиях. При периодическом солнечном облучении она производит 32 миллилитра метанола за семичасовой рабочий день. Ее схема очень простая и, по мнению авторов, новая технология может стать прообразом полноценного промышленного процесса.
По расчетам ученых, чтобы удовлетворить мировой спрос на авиационный керосин, который в 2019 году составил 414 миллиардов литров, нужно построить заводы по производству солнечного топлива общей площадью 45 тысяч квадратных километров, что эквивалентно всего 0,5 процента пустыни Сахара.
Проблема заключается в том, что на начальных этапах, с учетом высоких инвестиционных затрат, такое топливо будет дороже ископаемого керосина, который оно призвано заменить. Однако авторы надеются, что при определенной политической поддержке эта проблема будет решена — при широком использовании нового топлива затраты на его производства будут ниже.
