معهد سويسري يطور تقنية لإنتاج الوقود من ضوء الشمس والهواء
كشف باحثون من المعهد الفيدرالي للتكنولوجيا بزيوريخ (ETH) عن تقنية عملية جرى تطويرها لإنتاج وقود مُستدام.
ولكن الأمر المُثير للاهتمام في التقنية التي طورها الباحثون هو أنها تستطيع إنتاج وقود نقل خالٍ من الكربون، باستخدام ضوء الشمس والهواء فقط.
وأظهر الباحثون في تقنيتهم التشغيل المُستقر والموثوق لما يسمونه "مصفاة الطاقة الشمسية المُصغرة".
وتم إجراء العرض التوضيحي للمصفاة في ظروف الشمس الحقيقية، مما أظهر طريقة لإنشاء وقود شمسي يُمكن طرحه في السوق دون أي ضرائب على الكربون.
وخلال عملية التطوير، استخدم الباحثون نظام النموذج الأولي الخاص بهم على سطح مختبر الآلات في زيوريخ، حيث يُمكن أن ينتج هذا النظام وقوداً سائلاً، مثل الميثانول أو الكيروسين، تستخدمه وسائل النقل المُختلفة، باستخدام ضوء الشمس والهواء إلى جانب عملية كيميائية حرارية مُتعددة المراحل.
وقال فريق البحث إن المصفاة الصغيرة للطاقة الشمسية تعمل على سطح المبنى على مدار العامين الماضيين.
وأشار إلى أنه أثبت بنجاح جدوى التكنولوجيا التي طورها.
وبالإضافة إلى ذلك، يُمكن للنظام المتكامل أن يعمل بثبات في ظل ظروف مُعينة مع إشعاع شمسي متقطع، وهو منصة قابلة للتطبيق للبحث في المُستقبل.
يُعرف الوقود الذي تم إنشاؤه بواسطة النظام باسم "الوقود المنزلق"، وهذا يعني أنه عبارة عن بدائل اصطناعية للهيدروكربونات السائلة المُشتقة من البترول، ومتوافقة تمامًا مع البنية التحتية الحالية للتخزين والتوزيع والاستخدام.
ونتيجة لذلك، يعتقد الباحثون أن وقودهم قد يكون مفيدًا بشكل خاص في الطيران طويل المدى المُستدام.
والوقود مُحايد كربونيًا؛ لأنه يعتمد على الطاقة الشمسية في الإنتاج، حيث يطلق الوقود فقط كمية ثاني أكسيد الكربون أثناء الاحتراق التي يتم استخلاصها من الهواء أثناء إنتاجها.
ويعتمد النظام الجديد على الديناميكا الحرارية، حيث تستخدم مصفاة الطاقة الشمسية ثلاثة تحويلات كيميائية حرارية مُتسلسلة.
أولى عمليات التحويل هي وحدة التقاط الهواء المباشر المسؤولة عن استخلاص ثاني أكسيد الكربون والمياه (H2O) من الهواء المُحيط. ثم يستخدم الجهاز بعد ذلك وحدة الأكسدة والاختزال الشمسية لتحويل ثاني أكسيد الكربون، وH2O إلى خليط من ثاني أكسيد الكربون، وH2، المعروف باسم غاز التخليق.
وأخيرًا، فإن الخطوة الثالثة هي تحويل الغاز إلى وحدة تخليق سائل، ثم تحويل الغاز التخليقي إلى هيدروكربون سائل.
وجانب آخر مهم من النظام هو أنه لم يخلق منتجات ثانوية غير مرغوب فيها.
