Crowd-olie-brændstoffer fra klimaanlæg

Forskere ved Karlsruhe Institute of Technology (KIT) og University of Toronto har foreslået en metode, der gør det muligt for klimaanlæg og ventilationssystemer at producere syntetiske brændstoffer fra kuldioxid (CO _{2 ) og vand fra den omgivende luft. Kompakte planter skal adskille CO 2 fra den omgivende luft direkte i bygninger og producere syntetiske kulbrinter, som derefter kan bruges som vedvarende syntetisk olie. Teamet præsenterer nu dette "crowd oil" -koncept i Naturkommunikation .}

For at forhindre de katastrofale virkninger af globale klimaændringer, menneskeskabte drivhusgasemissioner skal reduceres til nul i løbet af de næste tre årtier. Det fremgår af den aktuelle særrapport fra det mellemstatlige panel om klimaændringer (IPCC). Den nødvendige transformation udgør en kæmpe udfordring for det globale samfund:Hele sektorer som elproduktion, mobilitet og bygningsstyring skal redesignes. I ethvert fremtidigt klimavenligt energisystem, syntetiske energikilder kunne repræsentere en væsentlig byggesten. "Hvis vi bruger vedvarende vind- og solenergi samt kuldioxid direkte fra den omgivende luft til at producere brændstoffer, store mængder drivhusgasemissioner kan undgås, "siger professor Roland Dittmeyer fra Institute for Micro Process Engineering (IMVT) på KIT.

På grund af den lave CO _{2 koncentration i den omgivende luft - i dag, andelen er 0,038 procent - store mængder luft skal behandles i store filtersystemer for at producere betydelige mængder syntetiske energikilder. Et forskerhold ledet af Dittmeyer og professor Geoffrey Ozin fra University of Toronto (UoT) i Canada foreslår nu at decentralisere produktionen af ​​syntetiske energikilder i fremtiden og koble dem til eksisterende ventilations- og klimaanlæg i bygninger. Ifølge professor Dittmeyer, de nødvendige teknologier er stort set tilgængelige, og den termiske og materielle integration af de enkelte procestrin forventes at muliggøre et højt kulstofudnyttelsesniveau og en høj energieffektivitet.}

"Vi vil på den ene side bruge synergierne mellem ventilation og airconditionteknologi, og energi og varme teknologi på den anden side, at reducere omkostninger og energitab ved syntese. Ud over, 'crowd oil' kunne mobilisere mange nye aktører til energiomstillingen. Private solcelleanlæg har vist, hvor godt dette kan fungere. "Dog, omdannelsen af ​​CO _{2 ville kræve store mængder elektrisk strøm til at producere brint eller syntesegas. Denne elektricitet skal være CO 2 -gratis, dvs. det må ikke komme fra fossile kilder. "En accelereret udvidelse af vedvarende elproduktion, herunder gennem bygningsintegreret fotovoltaik, er derfor nødvendigt, «siger Dittmeyer.}

I en fælles publikation i tidsskriftet Naturkommunikation , forskerne ledet af Roland Dittmeyer fra KIT og Geoffrey Ozin fra UoT bruger kvantitative analyser af kontorbygninger, supermarkeder og energibesparende huse for at demonstrere CO _{2 spare potentiale for deres vision om decentrale ombygningsanlæg koblet til bygningsinfrastruktur. De regner med, at en betydelig del af de fossile brændstoffer, der bruges til mobilitet i Tyskland, kan erstattes af "mængdeolie". Ifølge holdets beregninger, for eksempel, mængden af ​​CO 2 der potentielt kunne fanges i ventilationssystemerne i de cirka 25, 000 supermarkeder i Tysklands tre største fødevareforhandlere alene ville være tilstrækkelige til at dække omkring 30 procent af Tysklands petroleumsbehov eller cirka otte procent af dets dieselbehov. Ud over, de producerede energikilder kunne bruges i den kemiske industri som universelle syntese byggesten.}

Teamet kan stole på foreløbige undersøgelser af de enkelte procestrin og processimuleringer, blandt andet fra Kopernikus -projektet P2X fra Forbundsministeriet for Undervisning og Forskning. På dette grundlag, forskerne forventer en energieffektivitet - dvs. andelen af ​​elektrisk energi, der bruges, der kan omdannes til kemisk energi - på omkring 50 til 60 procent. Ud over, de forventer kulstofeffektivitet - dvs. andelen af ​​forbrugte kulstofatomer, der findes i det producerede brændstof - varierer fra omkring 90 til næsten 100 procent. For at bekræfte disse simuleringsresultater, IMVT -forskere og projektpartnere er i øjeblikket ved at opbygge den fuldt integrerede proces på KIT, med en planlagt CO _{2 omsætning på 1,25 kilo i timen.}

På samme tid, imidlertid, forskerne har fundet ud af, at det foreslåede koncept - selv om det blev indført overalt i Tyskland - ikke fuldt ud kunne opfylde nutidens efterspørgsel efter råolieprodukter. At reducere efterspørgslen efter flydende brændstoffer, for eksempel gennem nye mobilitetskoncepter og udvidelse af lokal offentlig transport, forbliver en nødvendighed. Selvom komponenterne i den foreslåede teknologi, såsom planterne til CO _{2 indfangning og syntese af energikilder, i nogle tilfælde allerede er kommercielt tilgængelige, forskerne mener, at der stadig er behov for større forsknings- og udviklingsindsatser og en tilpasning af de juridiske og sociale rammebetingelser for at gennemføre denne vision i praksis.}