研究人员为航空业开发碳中性燃料

科学家们已经建立了一个航空燃料生产系统，使用水、二氧化碳(CO₂)和阳光。他们已经将该系统付诸实践，并于7月20日发布了该设计^th， 2022年焦耳，可能会帮助航空业走上无碳之路。

我们是第一个演示从水和CO的整个热化学过程链的公司₂煤油在完全集成的太阳能塔系统中．

Aldo Steinfeld，教授，研究通讯作者，苏黎世联邦理工学院

早期利用太阳能生产航空燃料的努力大多是在实验室中进行的。

航空业对导致气候变化的全球人为排放负有大约5%的责任。它严重依赖煤油，也被称为航空燃料，这是一种主要从原油中提取的液态碳氢化合物燃料。目前，在全球范围内，还没有为长途商业航班提供清洁能源的选择。

”利用我们的太阳能技术，我们已经证明我们可以从水和CO中生产合成煤油₂而不是从化石燃料中获取。CO的量₂喷气发动机煤油燃烧时的排放相当于太阳能发电厂生产煤油时的消耗斯坦菲尔德说。”这使得燃料碳中性，特别是如果我们使用CO₂直接从空气中获取作为原料，希望在不久的将来就能实现．”

斯坦菲尔德和他的同事们提出了一种系统，利用太阳能来产生替代燃料，这种燃料是煤油和柴油等化石燃料的合成选择，这是欧盟sunto liquid项目的一部分。

根据斯坦菲尔德的说法，太阳能生产的煤油完全符合目前航空燃料存储、分配和喷气发动机使用的基础设施。他补充说，它还可以与化石煤油混合使用。

2017年，该团队开始在西班牙IMDEA能源研究所扩大太阳能燃料制造厂的设计和建造。该电站由169块太阳跟踪反射板组成，这些反射板将太阳辐射重新定向并集中到一个塔式太阳能反应堆中。集中的太阳能为太阳能反应堆多孔铈结构中的氧化还原(氧化还原)反应循环提供动力。

不被吸收但可以重复利用的二氧化铈转化了水和CO₂注入到反应器中的合成气，一种定制的氢气和一氧化碳的混合物。然后，合成气被送入气液转换器，在那里它被转化为液态碳氢化合物燃料，如煤油和柴油。

该太阳能塔燃料厂的运行与工业实施相关，为可持续航空燃料的生产树立了技术里程碑．

Aldo Steinfeld，教授，研究通讯作者，苏黎世联邦理工学院

太阳能反应堆的能源效率——太阳能输入转化为产生的合成气的总能量的部分——在论文中报道的工厂9天的运行中约为4%。

斯坦菲尔德声称，他的团队正在努力改进设计，将效率提高到15%以上。例如，他们正在研究如何优化二氧化铈结构以吸收太阳辐射，并开发回收氧化还原循环过程中产生的热量的技术。

期刊引用:

Zoller、S。等．(2022)一个太阳能塔燃料工厂，用于从H₂O和CO₂．焦耳．doi.org/10.1016/j.joule.2022.06.012．

来源:https://www.cell.com/