ETH Zürih’den bilim insanları, güneş enerjisiyle, su ve karbondioksitten jet yakıtı üretebilen bir sistem geliştirdi. Geliştirilen sistem sayesinde havacılık endüstrisi karbon nötr olabilir. 20 Temmuz’da Joule dergisinde yayınlanan makalede güneş kulesi sistemine entegre ilk termokimyasal proses zinciri anlatıldı.
“Tam entegre bir güneş kulesi sisteminde su ve karbondioksitten, kerosen elde etmede tüm termokimyasal proses zincirini ilk gösteren biziz, ” diyor ETH Zürih’ten araştırmanın yazarı Prof. says Aldo Steinfeld. Güneş enerjisi kullanılarak jet yakıtı üretmeye yönelik önceki girişimlerde genelde küçük laboratuvar denemeleriydi.
Tüm dünyada iklim değişimine neden olan küresel antropojenik emisyonlarda havacılık sektörünün %5 kadar payı var. Kerosen ya da diğer bir tabiriyle jet yakıtı ham petrolden elde edilen sıvı hidrokarbondur. Uzun süreli ticari uçuşlardan kerosen için henüz temiz bir alternatif geliştirilmemiştir.
“Güneş enerjisi teknolojimizle fosil yakıtlar yerine, sudan ve karbondioksitten sentetik kerosen üretebileceğimizi gösterdik. Jet motorundaki kerosen yanmasından doğan karbondioksit ile üretimde kullanılan karbondioksit eşit olduğundan karbon nötr oluyor. Özellikle havadaki karbondioksit kullanıldığında yakıt karbon nötr olacaktır,” diyor Prof. Steinfield.
2017’de araştırmacılar tasarımlarını büyüterek, İspanya’da IMDEA Enerji Enstitüsü’nde güneş enerjisinden yakıt üreten bir tesis inşa ettiler. Bu tesiste 169 güneş takipli yansıtıcı panel var. Bu yansıtıcılar güneşi yönlendirerek, güneş reaktörünün tepesindeki kuleye topluyor. Sonrasında toplanan güneş enerjisi, gözenekli serya yapısında olan güneş reaktöründe yükseltgenme-indirgenme reaksiyonu döngüsünü başlatıyor. Seryada su ve karbondioksit reaktöre sentez gazı (hidrojen-karbonmonoksit karışımı) olarak boşaltılıyor. Sonrasında sentez gazı bir gaz-sıvı konvertörüne gider ve en son olarak kerosen ve dizel içeren sıvı hidrokarbon yakıtlar olarak üretilir.
“Bu güneş kulesi endüstriyel ölçekle ilişkili olarak bir kurulum olarak yorumlanmalı ve sürdürülebilir jet yakıtlarının üretimi açısından teknolojik bir mil taşı oluyor,” diyor Prof. Steinfield.
9 günlük süreçte güneş reaktörü enerji verimliliği %4 olarak gerçekleşti. Prof. Steinfield ekibin verimi %15 ve üzerine çıkarmak için yoğun bir çalışma içinde olduğunu belirtiyor. Örneğin; serya yapısının güneş enerjisi absorbsiyonu ve redoks döngülerinde salınan ısıyı geri kazanım için yollar arıyorlar.
.Araştırma Referansı:
Stefan Zoller et al, A solar tower fuel plant for the thermochemical production of kerosene from H2O and CO2, Joule (2022). DOI: 10.1016/j.joule.2022.06.012
Kaynak: https://techxplore.com/news/2022-07-all-in-one-solar-powered-tower-carbon-neutral-jet.html
