Att göra bränsle från luft blev billigare. Kommer det att bli början på eran av syntetiska bränslen?

Anonim

Förra året skrev vi om eFuel, den syntetiska bränslen från Bosch, som kan ersätta de petroleumbaserade bränslen vi använder för närvarande. För att göra dem behöver vi två ingredienser: H2 (väte) och CO2 (koldioxid) — där den senare ingrediensen erhålls genom att återvinna den genom industriella processer eller fångas upp direkt från luften med hjälp av filter.

Fördelarna är uppenbara. Bränslet blir så här koldioxid neutral — det som produceras vid dess förbränning skulle återfångas igen för att göra mer bränsle —; ingen ny distributionsinfrastruktur behövs — den befintliga används; och vilket fordon som helst, nytt eller gammalt, kan använda detta bränsle, eftersom egenskaperna bibehålls i förhållande till nuvarande bränslen.

Så vad är problemet?

Även om det redan pågår pilotprogram, med statligt stöd i Tyskland och Norge, är kostnaderna ganska höga, vilket bara skulle lindras med massproduktion och en sänkning av priset på förnybar energi.

Ett viktigt steg har nu tagits mot framtida spridning av syntetiska bränslen. Ett kanadensiskt företag, Carbon Engineering, tillkännagav ett tekniskt framsteg inom CO2-avskiljning, vilket kraftigt minskade kostnaderna för hela verksamheten. CO2-avskiljningstekniker finns redan, men enligt Carbon Engineering är deras process mer överkomlig, minska kostnaderna från $600 per ton till $100 till $150 per ton avfångad CO2.

Hur det fungerar

CO2 som finns i luften sugs in av stora samlare som liknar kyltorn, luft som kommer i kontakt med en flytande hydroxidlösning, som kan hålla kvar koldioxid, omvandla den till en vattenhaltig karbonatlösning, en process som sker i en luftkontaktor . Vi går sedan till en "pelletsreaktor", som fäller ut små pellets (materialkulor) av kalciumkarbonat från den vattenhaltiga karbonatlösningen.

Efter torkning bearbetas kalciumkarbonatet genom en brännare som värmer upp det till den grad att det sönderfaller till CO2 och kvarvarande kalciumoxid (den senare rehydreras och återanvänds i "pelletsreaktorn").

Carbon Engineering, CO2-avskiljningsprocess

Den CO2 som erhålls kan sedan pumpas under jorden, fånga upp den eller använda den för att tillverka syntetiska bränslen. Carbon Engineerings tillvägagångssätt skiljer sig inte mycket från de processer som finns inom massa- och pappersindustrin, så detta prejudikat – på nivån för kemisk utrustning och processer – innebär att det finns en verklig potential att skala upp systemet och lansera det kommersiellt.

Det är först med installation av storskaliga luftfångare, placerade utanför städer och på icke-odlingsbar mark, som kostnaden för 100 till 150 dollar per ton CO2 som fångas upp, renas och lagras vid 150 bar skulle vara möjlig.

Carbon Engineering, Air Capture Pilot Factory
Den lilla pilotfabriken som tjänar till att demonstrera CO2-avskiljningsprocessen

Det kanadensiska företaget skapades 2009 och har bland sina investerare Bill Gates och har redan en liten pilotdemonstrationsanläggning i British Columbia, Kanada, och försöker nu attrahera medel för att bygga den första demonstrationsenheten i kommersiell skala.

från luft till bränsle

Som vi redan har nämnt i Boschs eFuel, skulle CO2 som fångas upp från atmosfären kombineras med väte - som erhålls från elektrolys av vatten, med hjälp av solenergi, vars kostnader fortsätter att minska - och bilda flytande bränsle, såsom bensin, diesel eller till och med Jet-A, används i flygplan. Dessa bränslen är, som nämnts ovan, neutrala i CO2-utsläpp och, ännu viktigare, skulle de inte längre använda råolja.

utsläppscykeln för syntetiskt bränsle
CO2-utsläpp kretslopp med syntetiska bränslen

Detta ger andra fördelar, eftersom syntetiska bränslen inte innehåller svavel och har låga partikelvärden, vilket möjliggör renare förbränning, inte bara minskar utsläppen av växthusgaser, utan också minskar luftföroreningarna.

Carbon Engineering, framtida luftavskiljningsfabrik
Projektering av en industriell och kommersiell CO2-avskiljningsenhet

Läs mer