終結傳統(tǒng)煤油，用太陽能燃料把飛機送上天
發(fā)布者：本網記者Zoe | 來源：CSPPLAZA光熱發(fā)電網 | 0評論 | 8231查看 | 2017-11-17 16:22:00
CSPPLAZA光熱發(fā)電網訊：近日，歐盟SOLAR-JET研發(fā)團隊使用太陽光、水和二氧化碳首次成功生產出噴氣發(fā)動機用燃料。與傳統(tǒng)煤油產自石油不同，此種替代燃料基于無限的太陽能資源生產，可能由此對航空運輸的可持續(xù)性和燃料儲備安全做出巨大貢獻。
歐盟SOLAR-JET研發(fā)團隊由歐盟第七研發(fā)框架計劃（FP7）提供220萬歐元資助，由瑞士蘇黎世聯邦技術學院（ETHZürich）總協調，歐盟多個成員國科技界和工業(yè)界共同參與，包括大型太陽能工業(yè)集團如德國BauhausLuftfahrt、德國航天中心（DLR）和殼牌石油集團（Shell）等。
替代傳統(tǒng)煤油把飛機送上天
該技術使用聚光太陽能進行熱化學反應，主要生產過程分兩步：第一步，將太陽光聚集在一個太陽能反應器中，達到1500攝氏度的高溫，再利用高溫分解水和二氧化碳，輔之以金屬氧化物添加劑，產生合成氣，即氫氣（H2）和一氧化碳（CO）的混合氣，兩種氣體均非常純凈；第二步，利用“費托”工藝（煤間接液化技術之一，可簡稱為FT反應，它是以合成氣（CO和H2）為原料在催化劑（主要是鐵系）和適當反應條件下合成液體燃料的工藝過程）將合成氣轉化為可商業(yè)化應用于市場的燃料，殼牌石油已經就此技術進行部署應用。
短期內，該技術將主要應用于生產噴氣式飛機的燃料，待技術成熟度可達到工業(yè)化規(guī)模生產階段，研究團隊也將考慮繼續(xù)擴大規(guī)模。日前，蘇黎世聯邦技術學院（ETH）博士后研究員PhilippeFurler已成立ETH下屬公司Sunredox來推動該技術的商業(yè)化應用。
據SOLAR-JET研發(fā)團隊介紹，為了分解水和二氧化碳，太陽能熱化學反應器要達到1500℃，遠遠高于光熱發(fā)電所需的560℃，因此，鏡場需要數千面反射鏡來反射太陽光，再聚焦到反應器上。按一平方千米定日鏡鏡場一天出產20,000升燃油來計算的話，一座太陽能燃料廠只需大約7個小時就可把一架承載300人的商務客機送上天。
太陽能燃料的巨大潛力不容忽視
在澳大利亞、中國、智利、美國西南部和中東北非等光照資源豐富的地區(qū)，人們早已發(fā)現了太陽蘊含的巨大能量。近年來，多座光熱電站在這些國家地區(qū)拔地而起，太陽能資源利用可謂如火如荼。但值得注意的是，除了光熱發(fā)電，太陽能燃料生產也是一個關鍵的工業(yè)增長點。聚光太陽能熱化學反應可將高溫太陽熱能轉化為化學能，在分解水和二氧化碳時極具優(yōu)勢，而且相比光伏+電解技術，其成本更低，效率更高。
據悉，太陽能燃料如果進入工業(yè)化大規(guī)模生產階段，其產業(yè)壽命絕不止短暫的幾十年，而是長達數個世紀，這勢必會對傳統(tǒng)化工產業(yè)產生顛覆性影響。相比取之不盡的太陽光、二氧化碳、水，石油天然氣也不會再是交通燃料生產的必需品。Furler對此表示，未來傳統(tǒng)燃料會征收二氧化碳稅，這必將引起石油、天然氣公司的恐慌，從而促使整個化石燃料行業(yè)對太陽能燃料產生興趣，不得不說其將是未來大趨勢。
太陽能高溫分解水和二氧化碳的原理圖
也許有人會問，用于生產燃料的二氧化碳從何而來？是否會制造污染？Furler對此表示，我們的長期規(guī)劃是從大氣中提取二氧化碳，這樣一來，碳循環(huán)不會受到干擾，同時也降低了二氧化碳排放量，實現閉環(huán)運行。
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