Co kdybychom vyráběli tekuté palivo třeba pro leteckou dopravu ze vzduchu? Cože? Ano, čtete správně, ze vzduchu. Vzduchem totiž nemyslíme čistý kyslík, ale mix ohromného množství sloučenin včetně vodních par a oxidů uhlíku.
A právě ve vodní páře a oxidu uhličitém máme vše, co potřebujeme k výrobě syntetické alternativy fosilních uhlovodíkových paliv.
Postupů, jak na to, je celá řada, ve švýcarském Curychu na střeše tamní věhlasné polytechniky ETH si nicméně už před lety povolali na pomoc sluneční svit a vyrobili parabolickou termochemickou pec. Před pár dny se vědci pochlubili širšími výsledky v článku pro časopis Nature.
Solární pec, která vyrábí palivo ze vzduchu:
Švýcarský primární výzkum je součástí projektu Sun to Liquid z evropského výzkumného programu H2020, jehož cílem je vyvinout technologii pro bezemisní výrobu syntetického paliva ze vzduchu ve větším měřítku a s komerčním potenciálem.
Parabola na curyšské střeše k tomu má zatím daleko, nicméně ukazuje, že je tento postup realizovatelný i ve vyšších zeměpisných šířkách a nikoliv pouze kdesi na Sahaře s maximálním možným počtem slunečních hodin v průběhu roku. Švýcarský reaktor velikosti středně velké paraboly dokáže vyrobit decilitr paliva za den.
Solární parabolická pec na střeše curyšské polytechniky ETH
Vzduch + teplo
Systém nejprve pomocí adsorpce a desorpce zachytí CO₂ a vodu z okolního vlhkého vzduchu. Parabolický reflektor poté soustředí a 3 000× zesílí sluneční energii, kterou promění v tepelnou energii o teplotě až 1 500 °C.
Prototyp výkonnější solární fabriky na palivo podle Synhelionu
V nitru solárního reaktoru se nachází keramická struktura z oxidu ceru, která pomocí redoxních reakcí konečně rozdělí molekuly vody a CO₂ a vytvoří syntetický plyn složený z vodíku a oxidu uhelnatého.
A případně i metan
V tuto chvíli máme základní polotovar, který lze dalšími chemickými procesy proměnit v široké spektrum uhlovodíkových paliv včetně syntetického leteckého petroleje – kerosinu.
Buď to může být náročnější zelený proces, anebo o něco výkonnější (ale potenciálně špinavější) za přispění metanu. Ten se ze stejného důvodu používá i při výrobě dnes zdaleka nejrozšířenějšího modrého a šedého průmyslového vodíku.
Výroba paliva ze vzduchu a vzdušné vlhkosti bez a s přispěním metanu. První varianta je ekologická, ale náročnější (například je potřeba vyšší teplota)
Co je na metanu špatného? Je to jeden z významných skleníkových plynů, jeho úniky do atmosféry by proto měly být při velkoobjemové výrobě co nejnižší.
Inženýři z Curychu své technologii každopádně věří a o její komercializaci se má postarat třeba odvozený startup Synhelion. První rozsáhlejší experimentální systémy, které mají ověřit praktickou rentabilitu takové výroby, fungují třeba poblíž španělského Madridu ve formě solárních farem.
