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    最新黑科技:用日光、空气合成的“碳中和”交通燃料诞生

    最新黑科技:用日光、空气合成的“碳中和”交通燃料诞生

    苏黎世联邦理工学院(Swiss Federal Institute of Technology Zurich,ETH Zurich)的研究人员开发出一种创新技术,仅用阳光和空气就能生产液态烃燃料。

    在苏黎世ETH机械实验室大楼屋顶的新型太阳能小型炼油厂中,科学家们全球首次展示真实现场条件下的完整热化学流程。研究人员打造的这座太阳能发电厂能生产合成液体燃料,这些燃料在燃烧过程中释放出的二氧化碳(CO2),和其原料空气一样多。

    设置于研究大楼屋顶的实验装置。图片来源:苏黎世ETH新闻稿。

    该制程直接从环境空气中提取二氧化碳和水,用太阳能分解产生合成气体,即氢气和一氧化碳的混合物。合成气体可以加工成煤油、甲醇或其他烃类。这些加入式燃料可以用于目前全球的运输基础设施。

    负责开发此技术的团队是ETH再生能源载具教授史坦菲尔德(Aldo Steinfeld)和他的研究小组。“这个电厂证实,碳中和(Carbon-neutral)的碳氢燃料,可以在真实的条件下由阳光和空气制成”史坦菲尔德说,“热化学过程利用整个太阳光谱并在高温下进行,反应快、效率高。”

    实验结果显示,这座设在ETH屋顶上的太阳能小型“炼油厂”,即使以苏黎世的气候条件,该技术也是可行的,每天可产生大约一公合的燃料。

    在欧盟太阳能液体计划(EU sun-to-liquid)架构下,史坦菲尔德和研究团队正在马德里附近的太阳能塔中,对他们的太阳能反应炉进行大规模测试。该太阳能发电厂也和苏黎世的小型炼油厂同时于6月13日在马德里公开展示。

    这套新系统的流程链结合了三个热化学转化过程:

    首先,从空气中提取二氧化碳和水。第二,太阳能热化学分解二氧化碳和水。第三,液化成碳氢化合物。

    二氧化碳和水都是透过吸收/脱附过程直接从环境空气中提取,接着在抛物面反射器的焦点处送入太阳能反应器。

    太阳辐射能在焦点处聚集3,000倍,在太阳能反应炉内产生1,500°C的温度。

    太阳能反应炉的核心是由二氧化铈制成的陶瓷结构,能够进行两步骤的氧化还原循环,将水和二氧化碳分解成合成气,接着透过一般的甲醇或费托合成(Fischer–Tropsch process)将氢和一氧化碳混合物加工成液态烃燃料。

    碳中和燃料是发展可持续性航空和海上运输的关键。

    史坦菲尔德的研究已经衍生出两间公司:2016年成立的Synhelion公司将太阳能燃料生产技术商业化;2010年成立的Climeworks公司将从空气中捕获二氧化碳的技术商业化。

    下一个计划的目标是扩大技术规模,使其具有经济竞争力。“一个面积一平方公里的太阳能发电厂每天可生产20,000升煤油,”Synhelion公司董事兼技术长、曾是史坦菲尔德实验室博士生的富勒(Philipp Furler)说。

    “理论上,一座面积相当于整个瑞士或1/3个加州莫哈韦沙漠的电厂,就可以满足整个航空业的煤油需求,”富勒说,“我们未来的目标是利用我们的技术高效生产永续燃料,减少全球二氧化碳排放。”

    (编辑:Frank)

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    最新黑科技:用日光、空气合成的“碳中和”交通燃料诞生

    苏黎世联邦理工学院(Swiss Federal Institute of Technology Zurich,ETH Zurich)的研究人员开发出一种创新技术,仅用阳光和空气就能生产液态烃燃料。

    在苏黎世ETH机械实验室大楼屋顶的新型太阳能小型炼油厂中,科学家们全球首次展示真实现场条件下的完整热化学流程。研究人员打造的这座太阳能发电厂能生产合成液体燃料,这些燃料在燃烧过程中释放出的二氧化碳(CO2),和其原料空气一样多。

    设置于研究大楼屋顶的实验装置。图片来源:苏黎世ETH新闻稿。

    该制程直接从环境空气中提取二氧化碳和水,用太阳能分解产生合成气体,即氢气和一氧化碳的混合物。合成气体可以加工成煤油、甲醇或其他烃类。这些加入式燃料可以用于目前全球的运输基础设施。

    负责开发此技术的团队是ETH再生能源载具教授史坦菲尔德(Aldo Steinfeld)和他的研究小组。“这个电厂证实,碳中和(Carbon-neutral)的碳氢燃料,可以在真实的条件下由阳光和空气制成”史坦菲尔德说,“热化学过程利用整个太阳光谱并在高温下进行,反应快、效率高。”

    实验结果显示,这座设在ETH屋顶上的太阳能小型“炼油厂”,即使以苏黎世的气候条件,该技术也是可行的,每天可产生大约一公合的燃料。

    在欧盟太阳能液体计划(EU sun-to-liquid)架构下,史坦菲尔德和研究团队正在马德里附近的太阳能塔中,对他们的太阳能反应炉进行大规模测试。该太阳能发电厂也和苏黎世的小型炼油厂同时于6月13日在马德里公开展示。

    这套新系统的流程链结合了三个热化学转化过程:

    首先,从空气中提取二氧化碳和水。第二,太阳能热化学分解二氧化碳和水。第三,液化成碳氢化合物。

    二氧化碳和水都是透过吸收/脱附过程直接从环境空气中提取,接着在抛物面反射器的焦点处送入太阳能反应器。

    太阳辐射能在焦点处聚集3,000倍,在太阳能反应炉内产生1,500°C的温度。

    太阳能反应炉的核心是由二氧化铈制成的陶瓷结构,能够进行两步骤的氧化还原循环,将水和二氧化碳分解成合成气,接着透过一般的甲醇或费托合成(Fischer–Tropsch process)将氢和一氧化碳混合物加工成液态烃燃料。

    碳中和燃料是发展可持续性航空和海上运输的关键。

    史坦菲尔德的研究已经衍生出两间公司:2016年成立的Synhelion公司将太阳能燃料生产技术商业化;2010年成立的Climeworks公司将从空气中捕获二氧化碳的技术商业化。

    下一个计划的目标是扩大技术规模,使其具有经济竞争力。“一个面积一平方公里的太阳能发电厂每天可生产20,000升煤油,”Synhelion公司董事兼技术长、曾是史坦菲尔德实验室博士生的富勒(Philipp Furler)说。

    “理论上,一座面积相当于整个瑞士或1/3个加州莫哈韦沙漠的电厂,就可以满足整个航空业的煤油需求,”富勒说,“我们未来的目标是利用我们的技术高效生产永续燃料,减少全球二氧化碳排放。”

    (编辑:Frank)

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    苏黎世联邦理工学院(Swiss Federal Institute of Technology Zurich,ETH Zurich)的研究人员开发出一种创新技术,仅用阳光和空气就能生产液态烃燃料。

    在苏黎世ETH机械实验室大楼屋顶的新型太阳能小型炼油厂中,科学家们全球首次展示真实现场条件下的完整热化学流程。研究人员打造的这座太阳能发电厂能生产合成液体燃料,这些燃料在燃烧过程中释放出的二氧化碳(CO2),和其原料空气一样多。

    设置于研究大楼屋顶的实验装置。图片来源:苏黎世ETH新闻稿。

    该制程直接从环境空气中提取二氧化碳和水,用太阳能分解产生合成气体,即氢气和一氧化碳的混合物。合成气体可以加工成煤油、甲醇或其他烃类。这些加入式燃料可以用于目前全球的运输基础设施。

    负责开发此技术的团队是ETH再生能源载具教授史坦菲尔德(Aldo Steinfeld)和他的研究小组。“这个电厂证实,碳中和(Carbon-neutral)的碳氢燃料,可以在真实的条件下由阳光和空气制成”史坦菲尔德说,“热化学过程利用整个太阳光谱并在高温下进行,反应快、效率高。”

    实验结果显示,这座设在ETH屋顶上的太阳能小型“炼油厂”,即使以苏黎世的气候条件,该技术也是可行的,每天可产生大约一公合的燃料。

    在欧盟太阳能液体计划(EU sun-to-liquid)架构下,史坦菲尔德和研究团队正在马德里附近的太阳能塔中,对他们的太阳能反应炉进行大规模测试。该太阳能发电厂也和苏黎世的小型炼油厂同时于6月13日在马德里公开展示。

    这套新系统的流程链结合了三个热化学转化过程:

    首先,从空气中提取二氧化碳和水。第二,太阳能热化学分解二氧化碳和水。第三,液化成碳氢化合物。

    二氧化碳和水都是透过吸收/脱附过程直接从环境空气中提取,接着在抛物面反射器的焦点处送入太阳能反应器。

    太阳辐射能在焦点处聚集3,000倍,在太阳能反应炉内产生1,500°C的温度。

    太阳能反应炉的核心是由二氧化铈制成的陶瓷结构,能够进行两步骤的氧化还原循环,将水和二氧化碳分解成合成气,接着透过一般的甲醇或费托合成(Fischer–Tropsch process)将氢和一氧化碳混合物加工成液态烃燃料。

    碳中和燃料是发展可持续性航空和海上运输的关键。

    史坦菲尔德的研究已经衍生出两间公司:2016年成立的Synhelion公司将太阳能燃料生产技术商业化;2010年成立的Climeworks公司将从空气中捕获二氧化碳的技术商业化。

    下一个计划的目标是扩大技术规模,使其具有经济竞争力。“一个面积一平方公里的太阳能发电厂每天可生产20,000升煤油,”Synhelion公司董事兼技术长、曾是史坦菲尔德实验室博士生的富勒(Philipp Furler)说。

    “理论上,一座面积相当于整个瑞士或1/3个加州莫哈韦沙漠的电厂,就可以满足整个航空业的煤油需求,”富勒说,“我们未来的目标是利用我们的技术高效生产永续燃料,减少全球二氧化碳排放。”

    (编辑:Frank)

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