Vilhelmina
12 °C
28 °C

Üzemanyag szén-dioxidból és vízből

2009.11.26. 15:30 Módosítva: 2009-11-26 18:05:30
Napenergiát használ fel, és vízből és szén-dioxidból von ki oxigént a CR5 kódnevű kísérleti eszköz egy amerikai laboratóriumban, ezzel hidrogénből és szén-monoxidból álló üzemanyagot állít elő. 10-15 év fejlesztés kell még neki, hogy ipari méretekben kezdjen el működni.

A kaliforniai Sandia kutatólaboratórium mérnökei elkészültek a Sunshine to Petrol (napfényből olajat) projektjük első működő prototípusával: a gépük képes napenergia felhasználásával szén-dioxidból és vízből üzemanyagként használható syngast, vagyis szintézisgázt előállítani. A gép nagyjából úgy működik, mint a növényekben a fotoszintézis, vagyis a levegőből felvett szén-dioxidból oxigént von ki, ami a légszennyezés és az üvegházhatás ellen hat.

A szerkezet egy különleges vasoxid-alapú fémötvözetre épül, aminek az a jellegzetessége, hogy ha felmelegítik, megköti a környezetében levő oxigént (a reakció annyira erős, hogy képes a víz-, vagy szén-dioxid-molekulákból is kiszakítani az oxigénatomokat), ha pedig lehűl, azok újra felszabadulnak. Ebből az ötvözetből készült az a 14 darab tárcsa, ami lassan körbeforog a gépben, aminek az egyik oldalát a felvett napenergiával hevítik, a másikat pedig hűtik.

Szintetikus gázt előállító gép (CR5)
Szintetikus gázt előállító gép (CR5)

A CR5 (Counter-Rotating-Ring Receiver Reactor Recuperator) nevet kapott gép forró felén a tárcsák 1500 fokra hevített szén-dioxidban, illetve vízgőzben helyezkednek el, és az oxigén megkötésével szén-monoxidot, illetve hidrogént hagynak maguk után. A hideg oldalon a tárcsa kiadja magából az oxigént, és kezdődik elölről az egész folyamat.

Az eredményül kapott szén-monoxid és hidrogén keveréke a syngas, ami önmagában is használható alternatív üzemanyagként, de felhasználható a dízelgyártásban, vagy metánná, illetve dimetil-éterré (szintén népszerű alternatív üzemanyag) alakítható.

A technológiát eredetileg hidrogén előállítására fejlesztették ki, hogy leváltsák a nem túl hatékony és körülményes elektrolízist, amivel a vizet szokás hidrogénre és oxigénre szétválasztani. A fejlesztés közben jöttek rá a kutatók, hogy szén-dioxiddal is működik a napenergiára alapozó, így duplán környezetbarát módszer, amit például hagyományos, széntüzelésű erőműveknél lehetne alkalmazni a légszennyezés csökkentésére, és plusz energia előállítására.

A gond egyelőre az új technológia hatékonyságával van, a kutatók szerint még 15-20 évnyi fejlesztés kell ahhoz, hogy kilépjen a kísérleti fokozatból a CR5, és ipari méretekben lehessen vele syngast termelni. Most olyan kerámiaötvözetekkel kísérleteznek, amelyek a vasoxidnál alacsonyabb hőmérsékleten képesek az oxigént felvenni, így kevesebb energiát kellene a fűtésbe és hűtésbe fektetni. A fotoszintézis hatékonyságának elméleti határa valahol 5 százalék körül van, de a természetben inkább 1 százalék alatti értékek fordulnak elő – a Sandia kutatócsapata 10 százalékra becsüli azt a hatékonyságot, amit a gépük elérhet.