Pētnieku grupa Karlsrūes Tehnoloģiju institūtā (TIK) un Toronto Universitātē ir izdomājusi novatorisku veidu, kā izmantot gaisa kondicionēšanas un ventilācijas sistēmas, lai ražotu sintētisko degvielu no oglekļa dioksīda (CO2) un ūdens apkārtējā gaisā. Ventilācijas sistēmas, kas apkalpo ēkas, ir savienotas ar īpašām ierīcēm, kas tieši savāc oglekļa dioksīdu no apkārtējās atmosfēras un pārveido to ogļūdeņražā, ko vēlāk izmanto kā atjaunojamu sintētisko degvielu. Pētnieku grupa žurnālā Nature Communications iepazīstināja ar savu sintētiskās degvielas ar nosaukumu "Pūļa eļļa" ražošanas koncepciju.
Mūsdienās CO2 koncentrācija gaisā nav tik liela, un tās daļa ir 0,038%, un šī iemesla dēļ ir jāizmanto lielas filtru sistēmas, lai vairāk gaisa masu pārvērstu ievērojamā daudzumā degvielas. Pētnieku grupa, kuru vada profesori Dittmeijeri un profesori Džefrijs Ozins no Toronto Universitātes (Kanāda), ierosina decentralizētu mākslīgā kurināmā ražošanu, pievienojot specializētas iekārtas esošajām ventilācijas un gaisa kondicionēšanas sistēmām. Pēc Dittmeijera vārdiem, šim nolūkam nepieciešamā tehnoloģija faktiski jau ir pieejama, un paredzams, ka dažādu temperatūru un materiālu apvienošana noteiktos posmos palielinās oglekļa izmantošanu un nodrošinās augstu procesa efektivitāti.
“Mēs plānojam apvienot gaisa attīrīšanas tehnoloģijas, no vienas puses, un degvielas un enerģijas tehnoloģijas, no otras puses, tādā veidā, lai samazinātu finanšu izmaksas un enerģijas zudumus sintēzes procesā. Turklāt mūsu "gaisa degviela" var piesaistīt daudzus jaunus "enerģijas pagrieziena" atbalstītājus. Privātās PV sistēmas jau ir parādījušas, cik labi tā var darboties. " Tomēr, lai pārslēgtos no CO2, ūdeņraža vai sintētiskās degvielas ražošanai būs nepieciešams liels daudzums elektrības. Elektroenerģijas ražošanā nedrīkst izmantot oglekļa dioksīdu, tas nozīmē, ka to nedrīkst ražot no fosiliem avotiem. “Vajadzīga ātra un plaši atjaunojamu enerģijas avotu ieviešana, tostarp uzstādot fotoelektriskās sistēmas ēkās,” saka Dittmeijers.
Dittmeyer un Ozin savā publikācijā sniedz biroju ēku, tirdzniecības telpu un energoefektīvu ēku kvantitatīvas analīzes, lai parādītu pārveidošanas ierīču uzstādīšanas ekonomisko potenciālu visās ēkās. Zinātnieki uzskata, ka ievērojama daļa transportēšanai izmantotā fosilā kurināmā tiks aizstāta ar "gaisa degvielu". Pēc viņu aptuveniem aprēķiniem, CO2 daudzums, ko var iegūt no divdesmit piecu tūkstošu lielu lielveikalu gaisa attīrīšanas sistēmām Vācijā, atbilst trīsdesmit procentiem patērētāju pieprasījuma pēc petrolejas un astoņiem procentiem no pieprasījuma pēc dīzeļdegvielas. Turklāt pastāv iespēja iegūto produktu izmantot ķīmiskajā rūpniecībā universāla celtniecības materiāla ražošanai.
Savos pētījumos pētnieki balstās uz procesa modelēšanu un tā atsevišķu posmu provizorisku izpēti. Rezultāti rāda, ka energoefektivitātei (patērētās enerģijas attiecībai pret saražotās ķīmiskās vielas daudzumu) jābūt aptuveni 50–60 procentiem, un oglekļa efektivitātei (izlietotās oglekļa atomu saturs gatavajā degvielā) būs gandrīz simts procenti. Lai pārbaudītu simulācijas rezultātus, zinātnieki izstrādā pilnībā integrētu procesu ar plānoto oglekļa dioksīda apgrozījumu 1,25 kg / h.
Tajā pašā laikā zinātnieki ir secinājuši, ka piedāvātā koncepcija nespēj pilnībā apmierināt patērētāju pieprasījumu pēc naftas produktiem. Joprojām aktuāls ir jautājums par nepieciešamību samazināt šķidrā kurināmā pieprasījumu, ko paredzēts atrisināt, izmantojot transporta nozares attīstības tendences. Neskatoties uz to, ka CO2 apstrādes tehnoloģija savā ziņā jau ir gatava ieviešanai, šajā virzienā joprojām ir daudz pētījumu un inženierijas darbu.
Autors: proger