|  | 6 мая 2014 | Энергетика

Ученые впервые получили реактивное топливо из воды и углекислого газа при помощи солнечного света

Солнечный реактор


Ученые из различных уголков земного шара работаю над созданием технологий производства синтетического топлива, которые должны уменьшить зависимость человечества от ископаемых ресурсов, добываемых из земных недр. Серьезных успехов в этом направлении удалось добиться ученым из Швейцарского федерального технологического института (Swiss Federal Institute of Technology, ETH) в Цюрихе, работающим в рамках проекта the SOLAR-JET (Solar chemical reactor demonstration and Optimization for Long-term Availability of Renewable Jet fuel). Эти ученые разработали многоэтапный процесс превращения воды и углекислого газа при помощи солнечного света в керосин, используемый в качестве топлива для реактивных двигателей.

Опытная установка


Разработанная учеными технология еще находится на самой ранней стадии и пока не может похвастаться высокой эффективностью. Базой технологии является цикл окислительно-восстановительных реакций, протекающих под воздействием солнечного света и высокой температуры в присутствии катализаторов на основе оксидов металлов. Цепочка этих реакций позволяет преобразовать углекислый газ и воду в угарный газ и водород, которые на последующих этапах превращаются в углеводороды, являющиеся компонентами керосина.

"Использование высокой температуры и энергии солнечного света позволяет нам получить быструю кинетику проходящих химических превращений. А оптимизированная конструкция химического реактора позволяет нам использовать энергию солнечного света с максимальной эффективностью" - рассказывает профессор Альдо Штайнфельд (Aldo Steinfeld), возглавлявший группу фундаментальных исследований технологии солнечного реактора.

Структура реактора


Конечным этапом технологии SOLAR-JET является так называемый процесс Фишера-Тропша (Fischer-Tropsch), процесс, который уже используется такими компаниями, как Shell, для получения реактивного топлива. Исходным сырьем этого процесса, который был разработан в 1925 году, является водород и угарный газ, а на выходе получается жидкий керосин, который транспортируется и хранится обычным способом.

В настоящее время при помощи опытной установки, использовавшей искусственный свет, ученым удалось получить всего один стакан жидкого керосина. Но они уже ведут работы в направлении адаптации технологии и создания промышленной солнечной установки, которая сможет вырабатывать до 20 тонн керосина в сутки. Ожидается, что первые испытания этой установки будут начаты в 2015 году.





Ключевые слова:
Солнце, Свет, Энергия, Вода, Углекислый, Газ, Химическая, Реакция, Катализатор, Углеводород, Керосин, Реактивный, Топливо

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Разработана технология искусственного фотосинтеза, пригодная для производст ...
  • Компания Audi запустила завод, перерабатывающий углекислый газ в синтетичес ...
  • Разработана новая высокоэффективная технология, позволяющая превращать воду ...
  • Разработан новый высокоэффективный способ расщепления воды с помощью солнеч ...
  • Разработан инновационный вид химического реактора, вырабатывающего топливо ...




  • 6 мая 2014 10:26
    #1 Написал: DSL115

    Публикаций: 0
    Комментариев: 74
    А не проще "при помощи высокой температуры" разлагать воду на водород и кислород?

    Так хоть экологичнее будет...
        
    6 мая 2014 11:53
    #2 Написал: Cradleman

    Публикаций: 0
    Комментариев: 110
    DSL115,
    тогда будет только пар, нужно напряжение для разделения воды


    --------------------
        
    6 мая 2014 12:14
    #3 Написал: SK

    Публикаций: 0
    Комментариев: 67
    Cradleman
    Можно только при помощи света и катализатора разлагать воду. Искусственный фотосинтез. Но технологии только, только начали разрабатывать. КПД пока что крайне низок.
        
    6 мая 2014 13:55
    #4 Написал: vpreunov

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    В пробирке (в комплекте со спиртовкой - простейший вариант опытной установки) можно многое синтезировать. Но во что это обойдётся в
    промышленной установке, и стоит ли игра свеч? Ведь не так много
    запускается ракет, и керосин для них - далеко не главная статья расходов
    на запуск и слежение.
        
    6 мая 2014 14:20
    #5 Написал: ij_king

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Можно будет использовать эту технологию на Марсе, для синтеза топлива для отправки грузов/экипажей на Землю, и для организации внтрипланетарных перелётов. А так же для энергетики жилых станций, работе насосов и прочей планетарной инфраструктуры.
    Единственное "НО" - к топливу нужен окислитель, что сможет дёшево заменить кислород на Марсе!?
        
    6 мая 2014 14:40
    #6 Написал: Moskit

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Для тех кто не догнал или читал только заголовок - речь идет о РЕАКТИВНОМ топливе, а не РАКЕТНОМ. Конкретно - керосин для самолетов. Ракеты летают на другой гремучей смеси, куда более КПДшной. Судя по англицкой статье получится не плохая замена бензину и авиационному керосину. Такая, что не придется переделывать двигателя, что значит нефть резко подешевеет.
        
    6 мая 2014 17:11
    #7 Написал: SK

    Публикаций: 0
    Комментариев: 67
    Синтез топлива на основе реакции Фишера-Тропша уже давно освоен в промышленных масштабах. В интернете легко гуглятся подробности. Массово жидкое топливо из угля методом Фишера-Тропша начали получать немцы перед началом второй мировой, так как не имели запасов нефти но имели запасы угля. Сегодня тоже есть пара заводов производящих топливо этим методом из угля и природного газа. Цена в 2 - 2,5 дороже чем топливо из нефти.

    Учёные из Швейцарии усовершенствовали только первый этап технологии Фишера-Тропша получение так называемого синтез-газа из которого потом при помощи катализаторов синтезируется топливо.
        
    6 мая 2014 17:23
    #8 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Цитата: Moskit
    речь идет о РЕАКТИВНОМ топливе, а не РАКЕТНОМ.

    Ну, начнём с того, что ракетные двигатели и есть реактивные. В авиации используются турбо-реактивные двигатели, в которых окислителем служит атмосферный кислород, нагнетаемый в двигатель турбиной. В космической технике окислитель находится на борту аппарата.
    И вот что говорит вики:
    Ракеты-носители и двигательные установки различных космических аппаратов являются преимущественной областью применения ЖРД.

    К преимуществам ЖРД можно отнести следующие:
    Самый высокий удельный импульс в классе химических ракетных двигателей (свыше 4500 м/с для пары кислород — водород, для керосин — кислород — 3500 м/с).

    И, хотя, пара керосин - кислород не самая тяговитая, по простоте использования она очень конкурентноспособна.

    Цитата: ij_king
    что сможет дёшево заменить кислород на Марсе!?


    Из приведённого в статье рисунка видно, что продуктами реакции являются водород, угарный газ и кислород. Водород далее реагирует с угарным газом, кислород остаётся - зачем замена?


    --------------------
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.