Už niekoľko desiatok rokov je letecký a lodný priemysel považovaný za jedného z najväčších producentov emisií oxidu uhličitého. Samotné CO2 patrí medzi hlavné skleníkové plyny, ktoré sa vyskytujú v zemskej atmosfére a pohlcujú dlhovlnné infračervené žiarenia, vďaka čomu dochádza k prehrievaniu dolnej vrstvy atmosféry a povrchu.

Stop emisiám v leteckej a lodnej doprave

Zdá sa však, že inžinieri z ETH Zürich prišli s riešením tohto problému. Začiatkom tohto mesiaca demonštrovali nový systém, ktorý dokáže vyrábať palivo zo slnečného žiarenia a vzduchu. Na tému upozornil portál NewAtlas.

Alessandro Della Bella / ETH Zurich

Ako píše portál Independent, ide o jedinečný systém, ktorý na rozdiel od mnohých predchádzajúcich pokusov a experimentov nepotrebuje pracovať v žiadnych špecifických podmienkach či špecializovaných zariadeniach.

Systém bol teda overený priamo v terénnych podmienkach, pričom sa ukázalo, že by sa dal použiť na vytvorenie uhlíkovo neutrálnych palív ako pre leteckú, tak aj lodnú dopravu. Samotní inžinieri stojaci za objavom publikovaným v žurnále Nature však poznamenali, že systém ešte nejaké úpravy a rozšírenia bude potrebovať.

Každopádne ide o prelomovú novinku, ktorá je súčasťou širšieho projektu vybudovať zariadenia, ktoré pomôžu znížiť ľudstvu celých 8 % emisií oxidu uhličitého, ktoré produkuje lodná a letecká doprava. Jednou z možností, ako znížiť tieto emisie, je prechod na nové palivá typu „drop-in“ – syntetické náhrady za konvenčné uhľovodíkové palivá (nahradia kerozín a naftu).

NEPREHLIADNI
Prelomová novinka zaskočila aj vedcov. Vynašli metódu, ktorá premení oxid uhličitý na letecké palivo

Systém bol testovaný v reálnych terénnych podmienkach

Práve takéto „drop-in“ palivo vyrába nový systém navrhnutý odborníkmi z ETH Zürich, pričom výsledné palivo je uhlíkovo neutrálne a pri spaľovaní do okolia uvoľňuje len také množstvo oxidu uhličitého, aké sa na jeho produkciu odčerpalo zo vzduchu.

V rámci experimentu vedci na streche univerzity vybudovali pilotnú verziu systému, ktorá pozostáva z troch častí – jednotky priameho zachytávania vzduchu, solárnej redoxnej jednotky a konvertorovej jednotky premieňajúcej plyn na kvapalinu.

Zjednodušene systém funguje približne tak, že prvá jednotka nasáva okolitý vzduch a vyťahuje z neho oxid uhličitý a vodu. Následne sú tieto látky privedené potrubným systémom do druhej jednotky, ktorá zachytáva slnečnú energiu.

Slnečné svetlo zachytené týmto parabolickým systémom je zosilnené faktorom 3000 a premenené na teplo dosahujúce 1500 °C. V podstate ide o akýsi solárny reaktor, ktorého vnútro je tvorené keramickou štruktúrou z oxidu ceričitého, a ktorý využíva slnečnú energiu na premenu oxidu uhličitého a vody na zmes oxidu uhoľnatého, a vodíka, upozorňuje portál Standard.

Ide teda o  tzv. „syngas“ alebo syntetický plyn, ktorý je možné uskladniť na prípadné ďalšie použitie, alebo sa dá priamo priviesť do tretej jednotky, kde sa premení na kvapalné uhľovodíkové palivo, akým je kerozín, prípadne môže byť konvertovaný na metanol.

Inžinieri tiež zistili, že tento experimentálny systém funguje spoľahlivo aj pri premenlivom počasí, takže naň nemusí konštantne „piecť“ Slnko. Podľa dostupných informácií 5 kW zariadenie dokáže počas 7 hodinovej prevádzky v premenlivom slnečnom počasí vyprodukovať 32 ml metanolu za deň.

Hoci nejde o veľké množstvo, práca ukazuje, že tento koncept funguje a v budúcnosti by sa mohol rozšíriť aj do komerčných sfér. Podľa ich výpočtov 10 optimalizovaných veľkých systémov, z ktorých každý by dokázal zozbierať 10 MW slnečného žiarenia, by vyprodukovalo až 95 000 litrov kerozínu za deň.

Keďže celosvetový dopyt po spotrebe leteckého kerozinu v roku 2019 predstavoval 414 miliárd litrov, odhaduje sa, že na pokrytie tohto dopytu by bolo potrebné tento systém rozšíriť na plochu s rozlohou 45 000 km², čo je o pár tisíc km²  menej ako rozloha celého Slovenska.

Vysoké počiatočné náklady však spôsobujú, že palivo by koniec koncov bolo drahšie ako súčasne využívané fosílne palivá. Autori ale veria, že s politickou podporou by tento projekt bol realizovateľný.