Ryhmä tutkijoita Karlsruhen teknillisestä instituutista (TIK) ja Toronton yliopistosta ovat keksineet innovatiivisen tavan käyttää ilmastointi- ja ilmanvaihtojärjestelmiä synteettisten polttoaineiden tuottamiseksi ilman hiilidioksidista (CO2) ja vedestä. Rakennuksia palvelevat tuuletusjärjestelmät on kytketty erityisiin laitteisiin, jotka keräävät hiilidioksidia suoraan ympäröivästä ilmakehästä ja muuttavat sen hiilivedyksi, jota käytetään myöhemmin uusiutuvana synteettisenä polttoaineena. Tutkimusryhmä esitteli Nature Communications -lehdessä konseptinsa "Crowd oil" -nimisen synteettisen polttoaineen tuotannolle.
Nykyään hiilidioksidipitoisuus ilmassa ei ole niin korkea, ja sen osuus on 0,038%, ja tästä syystä on käytettävä suuria suodatinjärjestelmiä, jotta muunnetaan enemmän ilmamassaa huomattavaksi määräksi polttoainetta. Toronton yliopiston (Kanada) professori Dittmeyerin ja professori Jeffrey Ozinin johtama tutkimusryhmä ehdottaa hajautettua keinotekoisen polttoaineen tuotantoa yhdistämällä erikoislaitteet olemassa oleviin ilmanvaihto- ja ilmastointijärjestelmiin. Dittmeierin mukaan tätä varten tarvittavat tekniikat ovat tosiasiassa jo saatavilla, ja eri lämpötilojen ja materiaalien yhdistämisellä tietyissä vaiheissa odotetaan lisäävän hiilen käyttöä ja varmistavan prosessin korkean tehokkuuden.
”Aiomme yhdistää toisaalta ilmanpuhdistustekniikat toisaalta polttoaine- ja energiatekniikoihin siten, että synteesiprosessissa minimoidaan taloudelliset kustannukset ja energiahäviöt. Lisäksi "ilmapolttoaineemme" voi houkutella monia uusia "energiakierroksen" kannattajia. Yksityiset PV-järjestelmät ovat jo osoittaneet, kuinka hyvin se voi toimia. " Hiilidioksidista vaihtaminen vaatii kuitenkin suuria määriä sähköä vedyn tai synteettisten polttoaineiden tuottamiseksi. Sähköntuotannossa ei saa käyttää hiilidioksidia, eli sitä ei saa tuottaa fossiilisista lähteistä. "Uusiutuvien energialähteiden nopea ja laaja käyttöönotto, myös asentamalla aurinkosähköjärjestelmät rakennuksiin, on tarpeellista", Dittmeyer sanoo.
Dittmeyer ja Ozin tarjoavat julkaisussaan kvantitatiivisen analyysin toimistorakennuksista, liiketiloista ja energiatehokkaista rakennuksista osoittaakseen muuntolaitteiden asentamisen taloudelliset mahdollisuudet kaikkiin rakennuksiin. Tutkijat uskovat, että merkittävä osa kuljetuksessa käytetystä fossiilisesta polttoaineesta korvataan "ilmapolttoaineella". Karkeiden arvioiden mukaan hiilidioksidimäärä, joka voidaan saada Saksan 25 viiden tuhannen suuren supermarketin ilmanpuhdistusjärjestelmistä, vastaa kolmekymmentä prosenttia kuluttajien kerosiinin kysynnästä ja kahdeksan prosenttia dieselpolttoaineiden kysynnästä. Lisäksi on mahdollista käyttää saatua tuotetta kemianteollisuudessa universaalin rakennusmateriaalin valmistukseen.
Tutkijat perustuvat tutkimuksessaan prosessin mallintamiseen ja sen yksittäisten vaiheiden alustavaan tutkimukseen. Tulokset osoittavat, että energiatehokkuuden (kulutetun energian suhde tuotetun kemikaalin määrään) tulisi olla noin 50-60 prosenttia ja hiilitehokkuuden (käytetyn hiiliatomin pitoisuus valmiissa polttoaineessa) olevan lähes sata prosenttia. Simulaatiotulosten testaamiseksi tutkijat kehittävät täysin integroitua prosessia, jonka suunniteltu hiilidioksidin liikevaihto on 1,25 kg / h.
Samalla tutkijat ovat havainneet, että ehdotettu konsepti ei kykene tyydyttämään täysin kuluttajien kysyntää öljytuotteille. Kysymys tarpeesta vähentää nestemäisen polttoaineen kysyntää on edelleen akuutti, ja sen on tarkoitus ratkaista liikennealan uuden kehityksen avulla. Huolimatta siitä, että hiilidioksidin prosessointitekniikka on jo jollain tavalla valmis toteuttamiseen, tähän suuntaan on vielä paljon tutkimusta ja suunnittelua.
Kirjoittaja: proger