Šveicarijos kelias į sintetinį metaną yra tvirtesnis ir lankstesnis

Sintetiniai energijos nešikliai yra neutralūs anglies dioksido kiekiui, todėl atsinaujinančią energiją galima transportuoti ir ilgą laiką laikyti.
Sintetiniu būdu pagamintas metanas yra vienas iš tokių, tačiau yra problema: gamyba susijusi su gana dideliais energijos nuostoliais; be to, esamiems procesams reikalingas metano valymas.
Norėdami pakeisti šią situaciją, Šveicarija EMPA mokslininkai sukūrė naują reaktoriaus koncepciją, optimizuotą metanacijai, ty sintetinio metano generavimui.

Sintetinis benzinas: „Porsche eFuel“ mobilumo ateitis

Gaminamas tik tiek CO2, kiek anksčiau vandens garai pašalino iš atmosferos

Sėkmingas energijos perėjimas reikalauja klimatui nekenksmingų energijos šaltinių; tai reiškia: gamybos ir naudojimo metu mažiausią įmanomą CO2 emisiją (idealiu atveju – jokio).
Sintetinės energijos vektoriai, t. y. tie, kurie gaunami iš atsinaujinančios energijos per cheminės konversijos procesus, yra vienas iš perspektyviausių variantų.
Naudojant šiuos energijos nešiklius susidaro tik toks CO2 kiekis, kuris anksčiau buvo pašalintas iš atmosferos jų gamybai.

Šveicarija: klimatui neutralaus kelių eismo link

Christianas Bachas: „Kolektorius, kurį mums sukūrė „Climeworks“, Ciuricho politechnikos padalinys“

Šiai kategorijai priskiriamas dirbtinai pagamintas metanas.
„Sintetinės dujos turi didžiulį potencialą, jei jos gaminamos iš atmosferos CO2 ir vandenilio, gaunamo naudojant atsinaujinančius energijos šaltinius“- paaiškina jis Kristianas Bachas, Automotive Powertrain Technologies laboratorijos vadovasEMPA.
„Tačiau vandenilio gamybai būtina turėti daug vandens ir atsinaujinančios elektros. Todėl savo mobilumo demonstracijoje norime iš atmosferos išgauti ne tik anglies dioksidą, bet ir vandenį vandenilio gamybai, naudodami CO2 rinktuvą, kurį pagamino atskira įmonė iš Ciuricho politechnikumas, Klimato darbai“.
Ateityje šios koncepcijos galėtų būti įgyvendintos dykumų regionuose, kuriuose trūksta skysto vandens atsargų.

Neregėtas variklis gaminamas Šveicarijoje... 8 ar 12 kartų

Kieferio, Nikoličiaus, Borgschulte ir Dimopouloso Eggenschwilerio studijose nėra raidės „H“ pusėje.

Tačiau sintetinio metano gamyba iš vandenilio ir CO2, vadinamasis metanavimas, turi spąstų.
Tiesą sakant, metane, pagamintame šio katalizinio proceso metu, vis dar yra vandenilio, kuris neleidžia jam patekti tiesiai į dujų tinklą.
Aš ricercatori dell 'EMPA Florianas Kieferis, Marinas Nikoličius, Andreas Borgschulte e Panayotis Dimopoulos Eggenschwiler todėl jie sukūrė naują reaktoriaus koncepciją, pagal kurią išvengiama vandenilio susidarymo produkto pusėje.
Tai lemia paprastesnį proceso valdymą ir didesnį tinkamumą dinamiškam veikimui, pvz., sujungimui su nestabiliai prieinama atsinaujinančia energija.
Projektą remia Ciuricho kantonas, Avenergy Suisse, Migros, Lidl Switzerland, Armasuisse, Swisspower ir Federalinė technologijų institutų taryba.

„Google Maps“ prideda tvarių maršrutų, kuriuos galima nuveikti automobiliu

Dėl H2O adsorbcijos galimas tiesioginis „neometano“ patekimas į dujų tinklą.

Metanas be vandenilio gaunamas naudojant procesą, vadinamą absorbciniu metanavimu.
Idėja: reakcijos metu susidaręs vanduo metanacijos metu nuolat adsorbuojamas ant porėtos katalizatoriaus laikiklio.
Adsorbcija, kuri skiriasi nuo absorbcijos, yra cheminis-fizinis reiškinys, kurį sudaro vienos ar kelių skystų medžiagų susikaupimas ant kondensato paviršiaus.
Nuolatinis vandens pašalinimas leidžia gauti tik gryną metaną kaip produktą, todėl nereikia išvalyti (ankstesnio) produktų mišinio.
Pasibaigus reakcijai, katalizinė pagalbinė medžiaga vėl išdžiovinama sumažinus slėgį ir yra paruošta kitam reakcijos ciklui.
„Šis procesas yra lankstesnis ir stabilesnis nei ankstesnės sistemos, tačiau jis taip pat turi energijos taupymo potencialą, nes galime jį paleisti mažesniu slėgiu ir be vandenilio atskyrimo ir recirkuliacijos.- paaiškina jis Florianas Kieferis, projekto vadovas įsisavinimo sustiprintam metanavimui adresu Perkelti.
„Tačiau tiksliai įvertinti energijos vartojimo efektyvumą bus galima tik tada, kai demonstratorius veiks visiškai.

Žingsnis arčiau saulės kuro, pagaminto... iš oro

Nuo laboratorijos iki pramoninės gamyklos: trejų metų tyrimai su ceolito granulėmis, pasibaigę patentu

Florianui Kieferiui ir jo komandai prireikė maždaug trejų metų, kad sukurtų naują reaktoriaus koncepciją su ceolito granulėmis, kurios veiktų kaip akyta katalizatoriaus atrama ir kartu sugeria vandenį, susidariusį metanizacijos reakcijos metu.
Dėmesys taip pat buvo skirtas proceso padidinimui: kitaip tariant, jie samprotavo, kaip šis procesas gali būti įgyvendintas didelės apimties gamyklose.
Šiuo tikslu EMPA bendradarbiavo su keliais pramonės partneriais.
Regeneracijos laikas, ty laikas, reikalingas reaktoriui išdžiūti, yra labai svarbus reaktoriaus projektavimui ir proceso planavimui.
Norint užtikrinti nuolatinę sintetinio metano gamybą, pakaitomis turi veikti bent du reaktoriai.
Šilumos valdymas taip pat yra labai svarbus džiovinant reaktorių, tiek šalinant šilumą iš reaktoriaus, tiek kaupiant šilumą katalizatoriaus sluoksnyje.
O Floriano Kieferio komanda jau yra pateikusi patentą šioje srityje.

Kiek kainuos CO2 neutrali Šveicarija?

Lanksti energijos sistema sinkuro dėka: juos lengva laikyti ir transportuoti

Sintetiniai degalai naudojami įprastose benzininėse, dyzelinėse ar dujinėse transporto priemonėse.
Dideli konvertavimo nuostoliai yra pagrindinis sintetinio kuro trūkumas: šiandien gaminant sintetinį kurą iš atsinaujinančios elektros energijos prarandama apie 50 procentų pirminės energijos.
Ateityje šiuos nuostolius greičiausiai pavyks sumažinti iki 40–45 proc.
Ekonominės analizės rodo, kad sinkuras turi prasmę tik tais atvejais, kai tiesioginis elektrifikavimas neįmanomas: pavyzdžiui, tolimųjų ir sunkiųjų krovinių transporte, krovininiuose laivuose ir orlaiviuose.
Tačiau įvertinus visą energetikos sistemą, sintetinis kuras turi lemiamą pranašumą: jis gali būti lengvai transportuojamas dideliais atstumais, o tai leidžia išnaudoti ir tolimus atsinaujinančius energijos išteklius.
Be to, jie gali būti laikomi ilgą laiką be nuostolių.
Tokiu būdu jie mūsų namų atsinaujinančios energijos sistemą daro daug lankstesnę.

„Saulėgrąžų įmonė“, kovojanti su visuotiniu atšilimu