Слънчевият керосин може един ден да осигури на авиацията въглеродно неутрално гориво. Реактивното гориво вече може да се извлича от въздуха.
Или поне такъв е случаят в Móstoles, Испания, където изследователи демонстрираха, че открита система може да произвежда керосин, използван като реактивно гориво, с три прости съставки: слънчева светлина, въглероден диоксид и водна пара. Слънчевият керосин може да замени реактивното гориво, получено от петрол, в авиацията и да помогне за стабилизиране на емисиите на парникови газове, съобщават изследователите в Joule от 20 юли.
Изгарянето на слънчев керосин освобождава въглероден диоксид, но само толкова, колкото се използва за производството му, казва Алдо Щайнфелд, инженер в ETH Zurich. „Това прави горивото въглеродно неутрално, особено ако използваме въглероден диоксид, уловен директно от въздуха.“, съобщава той.
Керосинът е предпочитаното гориво във авиацията, сектор, отговорен за около 5 процента от причинените от човека емисии на парникови газове. Намирането на устойчиви алтернативи се оказа сложно , особено за авиацията предназначена за дълги разстояния, тъй като керосинът е пълен с толкова много енергия, казва химическият физик Елън Стехел от Държавния университет на Аризона в Темпе, която не е участвала пряко в проучването. През 2015 г. Щайнфелд и колегите му синтезираха слънчев керосин в лабораторията, но никой не беше произвел горивото изцяло в една система на терен. Така Щайнфелд и неговият екип поставиха 169 огледала за проследяване на слънцето, за да отразяват и фокусират радиация, еквивалентна на около 2500 слънца, в слънчев реактор на върха на 15-метрова кула. Реакторът има прозорец за пропускане на светлината, портове, които доставят въглероден диоксид и водни пари, както и материал, използван за катализиране на химични реакции, наречен порест цериев диоксид.
В слънчевия реактор порестият цериев диоксид (показан на снимката) се нагрява от слънчева светлина и реагира с въглероден диоксид и водни пари, за да произведе синтетичен газ, смес от водороден газ и въглероден оксид.
Когато се нагрява със слънчева радиация, церият реагира с въглероден диоксид и водна пара в реактора, за да произведе синтетичен газ – смес от водороден газ и въглероден оксид. След това синтетичният газ се тръбопроводи към основата на кулата, където машина го превръща в керосин и други въглеводороди.
За девет дни работа изследователите установиха, че кулата преобразува около 4 процента от използваната слънчева енергия в приблизително 5191 литра синтетичен газ, който се използва за синтезиране на керосин и дизел. Тази експериментална инсталация произвежда около литър керосин на ден, казва Щайнфелд.
„Това е важна стъпка по пътя на успеха!“, казва Стехел, въпреки че ефективността трябва да бъде подобрена, за да бъде технологията полезна за индустрията. За сравнение, пътнически самолет Boeing 747 изгаря около 19 000 литра гориво по време на излитане и изкачване до крейсерска височина. Възстановяването на топлината, неизползвана от системата, и подобряването на абсорбцията на топлина от церия може да повиши ефективността на кулата до повече от 20 процента, което я прави икономически практична, казват изследователите.
