Experten der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH Zürich) demonstrierten eine Pilotversion einer Anlage, die Treibstoff buchstäblich aus Wasser, Luft und Sonnenlicht herstellen kann. Das Gerät fängt Kohlendioxid und Wasser aus der Atmosphäre ein und nutzt die Sonnenenergie, um einen „kohlenstoffneutralen“ Kraftstoff herzustellen.
Der Mangel an umweltfreundlichen Massentechnologien verlangsamt den Übergang zu grüner Energie. Die Lösung können synthetische Kraftstoffe sein, ähnlich wie fossile Kohlenwasserstoffe. Gleichzeitig sind sie ein nachwachsender Rohstoff und können traditionelle Brennstoffe in der bestehenden Energieinfrastruktur ganz oder teilweise ersetzen.
ETH-Mitarbeitende haben in einer neuen Studie eine Anlage entwickelt und getestet, die solche Brennstoffe herstellen kann – bei deren Verbrennung übersteigt ihr Kohlendioxidausstoß nicht die Menge, die der Atmosphäre bei der Produktion entzogen wird. So wird zumindest die Atmosphäre nicht noch mehr belastet.
Das System besteht aus drei Modulen – einem Gasabscheider, einem Solarkonverter und einem Syngas-to-Liquid-Kohlenwasserstoff-Konverter. Der erste Abschnitt nimmt Luft auf und absorbiert das darin enthaltene Kohlendioxid und Wasser, im zweiten wird Sonnenenergie verwendet, um chemische Reaktionen zu starten und Synthesegas zu erzeugen - ein Gemisch aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid. Das Gas kann sowohl allein genutzt als auch im dritten Modul zu Kerosin oder Methanol verarbeitet werden.
Um das Konzept zu testen, installierten die Forscher eine kleine 5-kW-Anlage auf dem Dach des Gebäudes. Das System wurde 7 Stunden am Tag mit zeitweiligem Sonnenschein betrieben und konnte täglich 32 ml Methanol erzeugen.
Obwohl dies sehr klein ist, gibt das Team an, dass nur das Konzept funktioniert und das System für den kommerziellen Einsatz skaliert werden kann. Eine große Fabrik kann ein ganzes Feld von "Konzentratoren" sein, die das Licht auf einen zentralen Turm fokussieren. Wissenschaftler schätzen, dass die Anlage mit einem System von 10 Konzentratorfeldern, von denen jedes 100 MW Sonnenenergie erzeugt, 95.000 Liter Kerosin pro Tag produzieren kann. Das reicht aus, um ein Airbus-Flugzeug der A350-Klasse zu betanken, um von London nach New York und zurück zu fliegen.
Um den Bedarf der gesamten Luftfahrt an Kerosin vollständig zu decken, ist es nach Berechnungen von Wissenschaftlern notwendig, eine relativ kleine Fläche abzudecken - "nur" 45.000 Quadratkilometer. Leider machen die Vorlaufkosten diese Kraftstoffe teurer als das, was sie ersetzen sollen, sodass das Projekt Subventionen und Unterstützung durch Dritte erfordert.
2021-11-04 20:39:00
Autor: Vitalii Babkin