Šveices ceļš uz sintētisko metānu ir stabilāks un elastīgāks

Sintētiskie enerģijas nesēji ir oglekļa neitrāli un padara atjaunojamo enerģiju transportējamu un uzglabājamu ilgtermiņā.
Sintētiski ražots metāns ir viens no tiem, taču pastāv problēma: ražošana ir saistīta ar diezgan lieliem enerģijas zudumiem; turklāt esošajiem procesiem nepieciešama metāna attīrīšana.
Lai mainītu šo situāciju, in Šveice EMPA pētnieki ir izstrādājuši jaunu reaktora koncepciju, kas optimizēta metanēšanai, ti, sintētiskā metāna ģenerēšanai.

Sintētiskais benzīns: Porsche eFuel mobilitātes nākotne

Tiek ražots tikai tas CO2 daudzums, ko iepriekš no atmosfēras izņēma ūdens tvaiki

Veiksmīgai enerģētikas pārejai ir nepieciešami klimatam draudzīgi enerģijas avoti; tas nozīmē: mazākās iespējamās CO2 emisijas (ideālā gadījumā tās nav) ražošanas un lietošanas laikā.
Sintētiskie enerģijas nesēji, t.i., tie, kas iegūti no atjaunojamās enerģijas ķīmiskās konversijas procesos, ir viena no daudzsološākajām iespējām.
Šo enerģijas nesēju izmantošana rada tikai tādu CO2 daudzumu, kas iepriekš tika izņemts no atmosfēras to ražošanai.

Šveice: Ceļā uz klimatneitrālu ceļu satiksmi

Kristians Bahs: "Kolekcionārs, ko mums izgatavojis Climeworks, Cīrihes Politehnikuma atzars"

Mākslīgi ražots metāns ietilpst šajā kategorijā.
"Sintētiskā gāze piedāvā milzīgu potenciālu, ja to ražo no atmosfēras CO2 un ūdeņraža, kas iegūts atjaunojamā veidā"viņš paskaidro Kristians Bahs, Automotive Powertrain Technologies laboratorijas vadītājsEMPA.
“Tomēr ūdeņraža ražošanai ir nepieciešams daudz ūdens un atjaunojamās elektroenerģijas. Tāpēc savā mobilitātes demonstrācijā mēs vēlamies iegūt ne tikai oglekļa dioksīdu, bet arī ūdeni ūdeņraža ražošanai tieši no atmosfēras, izmantojot CO2 savācēju, ko izgatavojis uzņēmums no Cīrihes Politehnikums, Klimata darbi”.
Nākotnē šīs koncepcijas varētu īstenot tuksneša reģionos, kur trūkst šķidrā ūdens rezervju.

Šveicē tiek ražots vēl nebijis dzinējs… 8 vai 12 reizes

Kīfera, Nikolic, Borgschulte un Dimopoulos Eggenschwiler pētījumos nav burta “H” pusē.

Tomēr sintētiskā metāna ražošanai no ūdeņraža un CO2, tā sauktajai metanizācijai, ir nepilnības.
Faktiski šajā katalītiskajā procesā iegūtais metāns joprojām satur ūdeņradi, kas neļauj to tieši ievadīt gāzes tīklā.
Es ricercatori dell 'EMPA Florians Kīfers, Marins Nikoličs, Andreass Borgšulte e Panajotiss Dimopulss Egenšvilers tāpēc viņi izstrādāja jaunu reaktora koncepciju, kurā tiek novērsta ūdeņraža veidošanās produkta pusē.
Tas nodrošina vienkāršāku procesa vadību un lielāku piemērotību dinamiskai darbībai, piemēram, savienošanai ar nestabili pieejamām atjaunojamām enerģijām.
Projektu atbalsta Cīrihes kantons, Avenergy Suisse, Migros, Lidl Switzerland, Armasuisse, Swisspower un Federālo tehnoloģiju institūtu padome.

Google Maps pievieno ilgtspējīgus maršrutus, ko darīt ar automašīnu

"Nemetāna" tieša ievadīšana gāzes tīklā ir iespējama, pateicoties H2O adsorbcijai

Ūdeņražu nesaturošu metānu ražo procesā, ko sauc par absorbcijas metānu.
Ideja: reakcijas laikā iegūtais ūdens tiek nepārtraukti adsorbēts uz poraina katalizatora atbalsta metanizācijas laikā.
Adsorbcija, kas atšķiras no absorbcijas, ir ķīmiski fizikāla parādība, kas izpaužas kā vienas vai vairāku šķidru vielu uzkrāšanās uz kondensāta virsmas.
Nepārtraukta ūdens atdalīšana ļauj iegūt tikai metānu kā produktu tīrā veidā, novēršot nepieciešamību attīrīt (iepriekšējo) produktu maisījumu.
Reakcijas beigās katalītiskais nesējs atkal tiek žāvēts, pazeminot spiedienu, un ir gatavs nākamajam reakcijas ciklam.
"Šis process ir elastīgāks un stabilāks nekā iepriekšējās sistēmas, taču tam ir arī zināms enerģijas taupīšanas potenciāls, jo mēs varam to darbināt ar zemāku spiedienu un iztikt bez ūdeņraža atdalīšanas un recirkulācijas."viņš paskaidro Florians Kīfers, projekta vadītājs uzņemšanas uzlabotai metanācijai plkst Pārvietot.
"Tomēr precīzs energoefektivitātes novērtējums būs iespējams tikai tad, kad demonstrators pilnībā darbosies."

Soli tuvāk saules kurināmajam, kas tiek ražots no gaisa

No laboratorijas līdz rūpnieciskajai iekārtai: trīs gadu pētījumi ar ceolīta granulām, kas noslēgti ar patentu

Florianam Kīferam un viņa komandai bija nepieciešami aptuveni trīs gadi, lai izstrādātu jaunu reaktora koncepciju ar ceolīta granulām, kas darbojas kā porains katalizatora atbalsts un vienlaikus absorbē metanizācijas reakcijas laikā iegūto ūdeni.
Galvenā uzmanība tika pievērsta arī procesa paplašināšanai: citiem vārdiem sakot, viņi pamatoja ideju par to, kā šo procesu var īstenot liela mēroga iekārtās.
Šajā nolūkā EMPA sadarbojās ar vairākiem rūpniecības partneriem.
Reģenerācijas laiks, t.i., laiks, kas nepieciešams reaktora izžūšanai, ir ļoti svarīgs reaktora projektēšanā un procesa plānošanā.
Lai nodrošinātu nepārtrauktu sintētiskā metāna ražošanu, pārmaiņus jādarbojas vismaz diviem reaktoriem.
Siltuma pārvaldība ir ļoti svarīga arī reaktora žāvēšanai, gan noņemot siltumu no reaktora, gan uzglabājot siltumu katalizatora slānī.
Un Floriana Kīfera komanda jau ir iesniegusi patentu šajā jomā.

Cik maksās CO2 neitrāla Šveice?

Elastīga enerģijas sistēma, pateicoties sintētiskajām degvielām: tās ir viegli uzglabāt un transportēt

Sintētiskās degvielas tiek izmantotas parastajos benzīna, dīzeļdegvielas vai gāzes transportlīdzekļos.
Lielie pārveidošanas zudumi ir galvenais sintētiskās degvielas trūkums: mūsdienās, ražojot sintētisko kurināmo no atjaunojamās elektroenerģijas, tiek zaudēti aptuveni 50 procenti primārās enerģijas.
Nākotnē šos zaudējumus, iespējams, varēs samazināt līdz 40-45 procentiem.
Ekonomiskās analīzes liecina, ka sintētiskajai degvielai ir jēga tikai gadījumos, kad tieša elektrifikācija nav iespējama: piemēram, tālsatiksmes un smago kravu pārvadājumos, kravas kuģos un lidmašīnās.
Taču, ja ņem vērā visu energosistēmu, sintētiskajai degvielai ir izšķiroša priekšrocība: to var viegli transportēt lielos attālumos, kas ļauj arī izmantot attālos atjaunojamos energoresursus.
Turklāt tos var uzglabāt ilgu laiku bez zaudējumiem.
Tādā veidā tie padara mūsu mājas atjaunojamās enerģijas sistēmu daudz elastīgāku.

“Saulespuķu uzņēmums”, lai cīnītos pret globālo sasilšanu