Будь то автомобили, самолеты или электростанции – большая часть мировой экономики по-прежнему базируется на ископаемом топливе. Основа для этого была заложена миллионы лет назад. Деревья создавали из солнечного света, воздуха и воды биомассу, которая накапливалась в земле в виде нефти и угля. Сегодня двигатели внутреннего сгорания выбрасывают углерод обратно в атмосферу.

Солнечный реактор производит топливо из воздуха и солнечной энергии:Солнечный реактор производит топливо из воздуха и солнечной энергии

Исследователи производят парафин из воздуха и солнца

В настоящее время исследователи работают над ускорением этого цикла. Так называемые солнечные реакторы фильтруют углерод и воду из воздуха и используют их для производства топлива, не наносящего ущерба климату. Все, что для этого нужно, – солнечный свет и умные инженеры. 

Принцип работы солнечного реактора

В основе всей системы лежит большое изогнутое зеркало и небольшой керамический блок. 

Зеркало ► сначала улавливает солнечный свет и фокусирует его в одной точке. В результате солнечный свет усиливается в 3000 раз. Эта огромная энергия используется для нагрева своеобразной керамической печи – реактора- до температуры 1500 градусов Цельсия. 

Внутри реактора углекислый газ и вода вступают в реакцию, образуя так называемый синтез-газ. Из него можно получить такое топливо, как парафин, дизельное топливо или бензин, причем совершенно без нефти! 

Самое интересное, что весь углерод, который впоследствии сгорает, предварительно отфильтровывается из воздуха. Таким образом, это экологически чистое топливо. 

Новый метод удваивает эффективность

В ETH Zurich разработан новый метод изготовления реакторного блока. Ведь до сих пор эффективность реакции синтеза оставляла желать лучшего. 

Проблема: внутренняя часть керамического реактора нагревалась неравномерно. 

Поэтому для обеспечения равномерного нагрева требовалась более тонкая структура реактора. Для этого инженеры использовали новый процесс 3D-печати. Они адаптировали специальные керамические чернила под свои нужды и нанесли на реактор слой за слоем с помощью 3D-принтера. 

Сердце солнечного реактора: сложная система камер и трубок обеспечивает равномерный нагрев даже внутри реактора

Результат: коробка гудит. Благодаря сложной системе трубок и камер новый реактор теперь нагревается равномерно. Это позволило производить вдвое больше топлива при том же количестве солнечного излучения. 

Соавтор Альдо Штайнфельд: «Эта технология способна значительно повысить энергоэффективность солнечного реактора и тем самым существенно улучшить экономическую целесообразность экологически чистого авиационного топлива «.

Пока что проект работает в микромасштабе на крыше ETH Zurich. Однако две дочерние компании должны довести эту концепцию до рыночной зрелости. Технология 3D-печати керамических структур уже запатентована.

Подпишитесь на наш Telegram
Получайте по 1 сообщению с главными новостями за день

Читайте также:

Обсуждение

Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии