Forscher an der Universität Oxford haben erfolgreich einen Weg entwickelt, CO2 in eine lebensfähige Form von Düsentreibstoff umzuwandeln. Diese neue Methode könnte den Verbrennungsprozess effektiv umkehren und in Zukunft die Tür für "klimaneutrale" Düsentreibstoffe öffnen.
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Der Bedarf an klimaneutralen Kraftstoffen wächst
In den letzten Jahrzehnten hat die Luftfahrtindustrie alle Anstrengungen unternommen, um Wege zu finden, um ihren sogenannten "CO2-Fußabdruck" zu verringern. Zu den Initiativen gehörte die Kompensation von CO2-Emissionen durch das Pflanzen von Bäumen oder Investitionen in erneuerbare Energiequellen, um dies auszugleichenfür die großen Mengen an CO2, die Flugzeuge täglich ausstoßen.
Andere Vorschläge einschließlich Experimentieren mit umweltfreundlicheren und nachhaltigeren Kraftstoffquellen, einschließlich Wasserstoff oder die Notwendigkeit der Verwendung fossiler Brennstoffe insgesamt mit reine Elektromotoren .
Ein Forscherteam der Universität Oxford hat das Arsenal der Branche jedoch um eine neue Waffe erweitert. In einer gestern in Nature Communications veröffentlichten Studie wurde ein neuartiger Weg zur "Umkehrung" des Verbrennungsprozesses erfolgreich erreicht.
Bei diesem experimentellen Verfahren wird Kohlendioxid das allgemein als das am häufigsten vorkommende Treibhausgas gilt durch eine chemische Reaktion auf Eisenkatalysatorbasis in einen lebensfähigen Kraftstoff umgewandelt. Derzeit wurde das Verfahren nur unter Laborbedingungen durchgeführt und müsste durchgeführt werdenrepliziert und hochskaliert werden, um eine tragfähige Option für die Luftfahrtindustrie zu sein.
Die Chemieingenieure, die hinter dem Prozess stehen, sind jedoch zuversichtlich, dass dies ein "Wegbereiter" für die Zukunft kommerzieller Flüge sein könnte.
„Der Klimawandel beschleunigt sich und wir haben enorme Kohlendioxidemissionen“, sagt Tiancun Xiao Senior Research Fellow am Oxford Department of Chemistry und Autor des Papers.
"Die Infrastruktur für Kohlenwasserstoffbrennstoffe ist bereits vorhanden. Dieser Prozess könnte dazu beitragen, den Klimawandel zu lindern und die derzeitige Kohlenstoffinfrastruktur für eine nachhaltige Entwicklung zu nutzen."
Dieses innovative Verfahren kehrt die Verbrennung unter besonderen Bedingungen um.
Wie Sie sich wahrscheinlich aus Ihrem Chemieunterricht an der High School erinnern können, entstehen beim Verbrennen von Kohlenwasserstoffen Kohlendioxid, Wasser und viel Energie. Dieser neue Prozess kehrt dies im Wesentlichen durch einen Prozess um, der als organische Verbrennungsmethode, kurz OCM, bezeichnet wird.
Eine Mischung aus Zitronensäure, Wasserstoff und ein Katalysator aus Eisen, Mangan und Kalium werden erhitzt auf 662 Grad Fahrenheit 350 Grad Celsius und wenn der Mischung Kohlendioxid zugesetzt wird, ist das Produkt a flüssiger Kraftstoff, der in einem Strahltriebwerk funktionieren würde. Der gesamte Prozess wurde ausgeführt ein Edelstahlreaktor, der jedoch nur wenige Gramm der Substanz produzieren konnte.
Um dieses Verfahren wirtschaftlich zu machen, könnten theoretisch größere Mengen davon unter Verwendung großer Mengen CO2 hergestellt werden, die durch Sequestrierung entweder in einer speziell entwickelten Fabrik oder direkt aus der Luft in der Produktionsanlage aus der Luft entfernt werden.
Das Team ist zuversichtlich, dass die neue Methode nach der Hochskalierung billiger ist als andere bestehende Methoden, mit denen Wasserstoffgas und Wasser in Kraftstoff umgewandelt werden, z. Hydrierung .
Xiao sieht eine Zukunft voraus, in der solche Produktionsanlagen neben Stahl- oder Zementfabriken oder Kohlekraftwerken aufgestellt werden könnten, um die daraus resultierenden Kohlendioxidemissionen zu erfassen und umzuwandeln.
Um jedoch wirklich nachhaltig zu sein, müssten die Produktionsanlage und die Prozesse zur Kohlenstoffabscheidung durch erneuerbare Technologien wie Sonne oder Wind selbst betrieben werden.
„Sie müssen erneuerbaren Strom verwenden“, Oskar Meijerink, Projektleiter für zukünftige Kraftstoffe bei SkyNRG sagt: „Die Herausforderung besteht darin, dass wir CO verwenden 2 Wie können wir von einem Stahlwerk aus das Stahlwerk dazu bringen, selbst klimaneutral zu sein? Die perfekte Lösung wäre, all diese Industrien nachhaltiger zu machen und dies für die direkte Lufterfassung zu verwenden. “
Wenn dieser innovative Prozess jemals realisiert wird Kohlendioxid würde gleichzeitig sowohl ein Abfallprodukt als auch eine Kraftstoffquelle werden.
Wirklich ein Game-Changer!
Sie können die vollständige Studie unter Nature Communications lesen. hier .