收集「合成氣」
該系統僅使用陽光和空氣就可以直接生產這些燃料,由此產生的燃料是碳中性的,燃燒時釋放的二氧化碳與之前從空氣中去除的二氧化碳一樣多。根據了解,該系統由三個單元組成:直接空氣捕獲單元、太陽能氧化還原單元和氣液轉換單元。
第一部分吸收周圍的空氣,利用吸附把二氧化碳和水從空氣中吸出來,然後這些裝置被輸送到第二個單元,在那裡太陽能被利用來觸發化學反應。
一個拋物面聚光器將太陽光以3000倍的係數聚焦到太陽能反應器上,產生1500℃的溫度。反應器內部是一個由氧化鈰製成的陶瓷結構,它從進入的二氧化碳和水中吸收氧氣,產生氫氣和一氧化碳,也稱為合成氣。
合成氣本身可以被收集起來使用,或者可以被輸送到第三個單元,在那裡它被轉化為液體碳氫化合物燃料,如煤油或甲醇。
排放可以減少到接近零
整個過程的分析表示,如果以工業化生產的話,每升燃料的成本為1.20至2歐元,太陽能資源豐富的沙漠地區特別適合作為生產場所,與生物燃料不同的是,生物燃料的潛力會因為農業用地的稀缺而受到限制,但這種技術能夠用不到世界上1%的乾旱土地來滿足全球對航空燃料的需求,而且不會與糧食或牲畜飼料的生產競爭。
波茨坦大學能源政策教授Johan Lilliestam解釋道:「如果用於建造生產設施的材料,如玻璃和鋼鐵,使用可再生能源和碳中和方法生產,排放可以進一步減少到接近零。」然而,考慮到高昂的初期投資成本,太陽能燃料得需要政治支持來確保能進入市場,才能有後續之發展。
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※本文授權自明日科學,原文見此。