Испытан аппарат, превращающий CO2 в топливо

Исследователи из Национальной лаборатории корпорации Sandia (Sandia National Laboratories) продемонстрировали прототип аппарата, который при помощи солнечной энергии конвертирует воду и углекислый газ в молекулярные блоки, формирующие топливо. Разработка доказывает, что можно не только всеми силами сокращать выбросы CO2 и искать способы их захоронения под землёй, но и пойти более рациональным путём – перерабатывать в бензин, дизельное и авиационное горючее. Утверждается, что процесс потенциально вдвое эффективнее природного фотосинтеза.

Рик Дайвер (Rich Diver) около CR5

До недавнего времени система "Солнечный свет в топливо" ("Sunshine to Petrol", S2P) проверялась лишь в лабораторных условиях с небольшими объёмами веществ. Построенная вручную демонстрационная машина успешно прошла испытания этой осенью. По словам химика Джеймса Миллера (James Miller), в краткосрочной перспективе технология послужит альтернативой другим методам борьбы с обогащением атмосферы CO2. Вместо закачивания одного из парниковых газов в истощённые подземные месторождения природного газа для постоянного хранения будет использоваться более чем достаточное количество солнечной энергии для "обратного окисления", превращающего в конечном итоге углекислый газ обратно в топливо. Больше, чем просто альтернатива.

Действие металлического аппарата цилиндрической формы, названного CR5 (Counter-Rotating-Ring Receiver Reactor Recuperator – реактор рекуперации с обратным вращением колец), основано на применении концентрированного тепла солнечной энергии для инициирования термохимической реакции в богатом железом композитном материале. С двух сторон аппарата имеются две камеры – горячая и холодная. В центре расположены 14 подобных дискам фрисби ("летающие тарелки") колец, совершающих один оборот в минуту. Внешняя грань каждого кольца изготовлена из композитного состава с оксидом железа и циркониевой матрицей. Солнечный концентратор создаёт внутри камеры температуру 1500° С, что заставляет оксид железа с одной стороны кольца отдавать молекулы кислорода. По мере вращения кольца и перемещения нагретой части к противоположной камере она охлаждается, встречаясь с закачиваемым углекислым газом. При понижении температуры материал снова возвращает себе кислород, отбирая его у CO2. В результате остаётся одноокись углерода – СО. Процесс непрерывно повторяется, превращая весь входящий газ в поток угарного газа. Как утверждает Миллер, тот же процесс применим для производства водорода, только вместо CO2 в этом случае во вторую камеру закачивается вода. Два отдельно полученных вещества затем смешиваются в синтетический горючий газ.

Солнечный концентратор для CR5

Изобретатель машины Рик Дайвер (Rich Diver) изначально задумал её как инструмент экономии водорода. Идея заключалась в преодолении неэффективности электролиза и создании агрегата на солнечном тепле, который мог бы вырабатывать водород и кислород без электричества как посредника. Такую же цель преследовали научные коллективы из Японии, Франции и Германии. Но команда из Sandia осознала, что аналогичный процесс может преобразовывать CO2 в СО. Даже если с экономией водорода ничего не выйдет, будет существовать метод производства топлива с сокращением влияния выбросов от сжигаемых энергетической индустрией угля и природного газа.

По словам Дайвера, текущая задача – увеличить эффективность системы. Однако скорого прихода технологии на рынок ждать не стоит. Учёные предполагают, что разработка будет готова к коммерческому внедрению через 15-20 лет. В течение этого периода планируется демонстрировать прототипы нового поколения CR5 каждые три года. Частично совершенствование будет достигаться разработкой новых керамических композитов, высвобождающих кислород при меньших температурах и конвертирующих больше солнечной энергии в водород и одноокись углерода. Исследователи хотят добиться эффективности хотя бы в несколько процентов. "Цифры могут показаться незначительными, - говорит Миллер, - но мы предпочитаем сравнивать с фотосинтезом, который очень неэффективно использует солнечное излучение". По его данным, теоретический максимум для этого природного процесса – 5%, в реальности же – менее 1%. Предстоит длительная работа над CR5 для достижения преобразования 10% света в топливо.

Денис Борн, 3DNews

Коды для вставки в блог\форум

blog comments powered by Disqus


Вспомним другие новости из этого раздела?


Наука и техника

←+Ctrl+→

Интересные новости
Израиль похвастался работой активной защиты для бронетехникиИзраиль похвастался работой активной защиты для бронетехники
Открыто новое состояние веществаОткрыто новое состояние вещества
Дорогу из солнечных батарей признали провальным проектомДорогу из солнечных батарей признали провальным проектом
«Хаббл» заснял две сближающиеся галактики«Хаббл» заснял две сближающиеся галактики
Получены данные о поверхности каменистой экзопланеты недалеко от насПолучены данные о поверхности каменистой экзопланеты недалеко от нас
Блок рекламы


Похожие новости

В Украине впервые провели испытания космической ракеты-носителя "Циклон-4"В Украине впервые провели испытания космической ракеты-носителя "Циклон-4"
Американо-украинская Firefly построит лунный аппарат на базе израильского BeresheetАмерикано-украинская Firefly построит лунный аппарат на базе израильского Beresheet
SpaceX довольна испытаниями 60 спутников Starlink и вносит измененияSpaceX довольна испытаниями 60 спутников Starlink и вносит изменения
NASA отправит космический аппарат к ТитануNASA отправит космический аппарат к Титану
Аппарат BepiColombo сделал селфи на пути к МеркуриюАппарат BepiColombo сделал селфи на пути к Меркурию
В Харьковской области прошли испытания новой военной "глушилки"В Харьковской области прошли испытания новой военной "глушилки"
Украинско-турецкий боевой модуль "Serdar" прошел боевые испытанияУкраинско-турецкий боевой модуль "Serdar" прошел боевые испытания
Двигатель для корабля Dream Chaser прошел публичное огневое испытаниеДвигатель для корабля Dream Chaser прошел публичное огневое испытание
Джефф Безос представил космический аппарат для полетов на ЛунуДжефф Безос представил космический аппарат для полетов на Луну
ВВС США провели испытания лазера и успешно сбили несколько ракетВВС США провели испытания лазера и успешно сбили несколько ракет
Последние новости

Подгружаем последние новости