211service.com
At omdanne kuldioxid til brændstof
Kunne koncentreret solenergi bruges til at vende forbrændingen og omdanne kuldioxid tilbage til benzin? Det er det, forskerne på Sandia National Laboratories , i Albuquerque, NM, sigter efter at finde ud af det ved at bygge en ny reaktor, der kemisk kan genaktivere kuldioxid.
Solenergi: At lægge sidste hånd på en kæmpe solfanger, som forskere ved Sandia National Laboratories vil bruge til at drive en ny reaktor, der er i stand til at producere kulilte fra kuldioxid. Kulmonoxidet kan derefter anvendes til fremstilling af flydende brændstoffer.
Enheden bruger en to-trins termokemisk reaktion til at nedbryde kuldioxid for at producere kulilte, siger Nathan Siegel, et seniormedlem af teknisk personale ved Sandias Solar Technologies Department og en af forskerne, der udvikler teknologien. Kuldioxid er et forbrændingsprodukt, så det, vi gør, er at vende forbrændingen, siger han. Kulmonoxidet kan derefter let anvendes til at fremstille en række forskellige brændstoffer, herunder brint, methanol og benzin, ved hjælp af konventionelle teknologier.
Inden i Sandia-reaktoren, opfundet af Sandia-forskeren Rich Diver, er en ring af et kobolt-ferrit-keramisk materiale, som hovedsageligt består af jernoxid og kobolt. En parabolsk solkoncentrator leder sollys mod det keramiske materiale, opvarmer det til omkring 1.500 °C og får det til at afgive ilt.
Når ringen konstant roterer, passerer det reducerede materiale ind i et andet, separat kammer, der indeholder kuldioxid. Efter at have opgivet sin ilt, reagerer keramikken med kuldioxiden og stjæler iltatomer fra den. Resultatet er produktion af kulilte. Processen er kontinuerlig, så den oxiderede keramik igen passerer tilbage til solkammeret, hvor den igen reduceres. Det vil arbejde med enten kuldioxid til at lave kulilte eller med vand til at lave brint, siger Siegel.
Det er i hvert fald teorien. Sandia-gruppen har udført principielle demonstrationer af forskellige stadier af enheden, men har endnu ikke vist, at de alle arbejder sammen. Holdet bygger en prototype, der vil være klar til test i slutningen af foråret. Det er 95 procent bygget, siger Siegel.
Kobolt-ferrit-keramikken blev oprindeligt udviklet i Japan og er nem at fremstille. For at maksimere dets effekt er materialet konstrueret til en matrix af krydsende stænger på en millimeter i diameter. Dette har den virkning, at der produceres et stort overfladeareal, hvormed man kan reagere med kuldioxiden.
Senest næste juni forventer forskerne at have kortlagt reaktorens ydeevne, og hvis den gør det så godt, som de forventer, kan en praktisk version være tilgængelig inden for fem år.
I øjeblikket kigger vi på at få kuldioxid fra industrielle kilder, siger Siegel. Det reelle potentiale er imidlertid at opfange kuldioxidemissioner og genbruge dem som brændstof. Vi kigger også på måder at trække kuldioxid ud af luften, siger han. Dette ville gøre det muligt at montere reaktoren hvor som helst, suge den atmosfæriske drivhusgas op og omdanne den til brændstof. Siegel understreger dog, at dette er på et meget tidligere udviklingsstadium.
På trods af det enorme potentiale er der i øjeblikket meget lidt forskning i at finde måder at udnytte solenergi til at producere kulilte fra kuldioxid, siger Siegel. Men sådan teknologi beskæftiger sig direkte med to problemer: at bruge kuldioxid til gavn og finde en måde at få det bedste ud af solenergiens sporadiske natur. Det giver en måde at lagre denne solenergi på og bruge den, når du vil have den, siger han.
Det er fremragende arbejde og i princippet videnskabeligt set meget muligt, siger Christian Sattler , fra Institut for Teknisk Termodynamik ved German Aerospace Center i Köln. Spørgsmålet er, med hvilken effektivitet? han siger. Hvor meget energi tager det at gennemføre denne reduktion? Det kan være mere effektivt at bruge solenergien til direkte elproduktion.