På vej mod CO2-neutral luftfart

Rejser med fly uden at udlede yderligere CO₂ —Dette ville være muligt med syntetiske brændstoffer fremstillet af vand og omgivende luft ved hjælp af vedvarende energi. Der skal dog store mængder til. En ny produktionsproces udviklet under KEROGREEN forskningsprojektet bruger en innovativ plasmateknologi til at gøre dette muligt. Forskningspartnerne har bygget en første produktionsfacilitet på Karlsruhe Institute of Technology (KIT).

CO₂ -neutral flytrafik er en stor udfordring. "Batterier, brint og hybridløsninger er næppe velegnede, da deres energitætheder er for små," siger professor Peter Pfeifer fra KIT's Institut for Mikroprocesteknik. Han er en af ​​talsmændene for forskningsprojektet KEROGREEN. "Biobrændstoffer har brug for dyrkningsområder og konkurrerer dermed med fødevareproduktion og bevarelse af det naturlige miljø."

For at aktivere CO₂ -neutral luftfart alligevel undersøgte Pfeifer og partnerne i KEROGREEN en anden mulighed:petroleum fra luft og vand. "Ved brug af vedvarende energi og CO₂ direkte fra atmosfæren har vi et lukket kulstofkredsløb. Vi kan endda fortsætte med at bruge den eksisterende infrastruktur til opbevaring, transport, brændstofpåfyldning af fly og motorteknologi." Desuden, fordi syntetisk grøn petroleum ikke ville producere nogen svovlemissioner, sod og nitrogenoxid (NO_x ) emissioner ville blive reduceret.

For at producere tilstrækkelige petroleumsmængder har KEROGREEN-partnerne udviklet en skalerbar proces, der er baseret på en innovativ plasmateknologi og passer ind i en forsendelsescontainer. KEROGREEN havde en varighed på fire et halvt år. Arbejdet blev koordineret af det hollandske institut for grundlæggende energiforskning (DIFFER) i Eindhoven. Et forskningsanlæg blev bygget på KIT. Teknologien er nu i sin sidste fase af systemintegration. Komponenterne er allerede blevet forbundet med hinanden, mens de har nået forskellige niveauer af modenhed. "Den nye produktionsproces er meget ressourcevenlig, da der ikke er brug for sjældne ressourcer," siger Pfeifer.

Innovativ plasmateknologi til CO₂ dissociation

Processen består af tre hovedtrin:Først CO₂ fra den omgivende luft ledes ind i en reaktor, hvori den dissocieres til kulilte (CO) og oxygen ved hjælp af et plasma genereret med mikrobølgestråling. Derefter fjernes ilt.

I den anden reaktor omdannes CO til brint ved vandgas-shift-reaktionen. Denne brint og den resterende CO (når de kombineres kaldet syntesegas) omdannes til kulbrinter ved Fischer-Tropsch-syntese i en tredje reaktor. Højmolekylære kulbrinter, der ikke kan bruges til fremstilling af petroleum, dissocieres internt. I sidste ende opnås den grundlæggende bestanddel af flybrændstoffer. Dette råmateriale kan derefter raffineres til petroleum eller bruges til at lagre energi.

Ideel til decentral brug med vedvarende energi

Ifølge forskernes resultater ville faciliteter op til megawatt-området være mulige med den nye plasmateknologi. Men den kan også bruges i små, decentrale produktionsfaciliteter i containerstørrelse.

"Fremtidige faciliteter vil være modulære og skalerbare. De kan integreres i en havvindmøllepark eller en solcellepark i ørkenen," siger Pfeifer. "Hvis der ikke vil være vind eller sol, vil plasmareaktoren slukke midlertidigt og starte op igen, når energien er tilgængelig." Projektets resultater vil nu blive analyseret grundigt. Nogle bruges allerede af industripartnere til at implementere visse procestrin. + Udforsk yderligere

Alt-i-et solcelledrevet tårn laver kulstofneutralt jetbrændstof