Flydende kraftværker

Papir, dåser, glas - verden genbruger så meget som muligt. Så hvorfor ikke deklarere drivhusgassen kuldioxid (CO ₂ ) et genbrugsprodukt også? Flydende brændstoffer baseret på kulstof vil fortsat spille en vigtig rolle i fremtiden - på trods af internationale bestræbelser på at reducere dem. Så det virker fornuftigt at genvinde CO ₂ udstødning fra miljøet og bruge det igen.

Forskere fra ETH Zürich, PSI og universiteterne i Zürich, Bern og det norske universitet for videnskab og teknologi (NTNU), sammen med et team fra Empa, har beregnet denne idé og har vist, at sol -methanol -øer kunne producere nok brændstof på lang sigt til at lave alt CO ₂ udsendes fra transportkilder neutralt – på verdensplan. Midt i havene, brint (H2) skal produceres fra solenergi (og vand), som derefter omdannes til methanol på stedet ved hjælp af CO ₂ udvindes fra havvandet. Til denne ende, forskerne analyserede i detaljer et scenarie, der stadig virker rent hypotetisk, men giver allerede grundlag for en eventuel implementering. De præsenterer deres resultater i journalen Procedurer fra National Academy of Sciences ( PNAS ).

Fra sol til elektricitet til brint til methanol

Idéen er baseret på sol-øer, dvs. flydende platforme udstyret med solcelleanlæg. Imidlertid, da solenergi ikke kan opbevares og transporteres derfra, et solcelleanlæg på havet giver ingen mening. Flydende methanol (CH3OH) samt gasformig metan (CH4) kan fremstilles af kuldioxid og brint. Forskernes idé er, at råvarerne kunne hentes direkte fra havet eller produceres der.

Der findes allerede store kraft-til-gas-anlæg, der omdanner brint og CO ₂ til brændstof - herunder demonstrationsplatformen "flytte" på Empa -campus i Dübendorf. Spørgsmålet opstår derfor:hvorfor gå på havet med det? Hvorfor ikke, som eksisterende anlæg gør, udvinde CO ₂ fra luften? Svaret er enkelt:Den plads, der kræves til en verdensomspændende forsyning af brændstof, ville være enorm. "Et område på omkring 170, 000 km ² ville være nødvendig for at producere den årlige efterspørgsel efter global godstransport, " forklarer Andreas Borgschulte fra Empas Advanced Analytical Technologies laboratorium. Dette kunne bedst opnås ved solenergisystemer til søs, et tidligere ubenyttet område, der ikke tilhører nogen. CO ₂ kan også udvindes fra luften til søs, men et attraktivt - og stadig oplagt - alternativ ville være at bruge det cirka 125 gange højere CO ₂ koncentration af havvand til "kuldioxidhøsten."

Flere muligheder for methanol

I eksisterende anlæg, CO ₂ udvundet af atmosfæren bruges mest til fremstilling af metan, hvilket også ville være muligt på sol-øerne. I løbet af deres overvejelser, imidlertid, forskerne besluttede at producere et flydende brændstof, fordi det er lettere at transportere. Ud over, methanol kan ikke kun bruges som brændstof, men også til fremstilling af andre kemiske produkter, såsom forstadier til polymerproduktion. Mulighederne for dets anvendelse (og det overskud, der kan opnås med det) er derfor meget større.

Imidlertid, sådan en "methanol-ø" har sin pris:Opførelsen af ​​et sådant kemisk anlæg på havet ville koste omkring 90 millioner amerikanske dollars. Dette ville bestå af omkring 70 fotovoltaiske øer med en diameter på omkring 100 m2 og et skib med elektrolyse- og synteseanlæg. Dette ville resultere i et samlet areal på omkring 550, 000 m2. Men en enkelt klynge er langt fra tilstrækkelig til at opnå en nul-balance af CO ₂ . I alt 170, 000 sådanne øer ville være nødvendige for at genbruge så meget CO ₂ som det i øjeblikket udsendes - et utopisk mål, men en der er værd at forfølge. "Der er brug for gode ideer - små løsninger leverer kun små dele af verden, men ikke det hele, «siger Borgschulte.