Paliwo z powietrza?

Czy da się jeździć samochodem na powietrze i wodę? Przy obecnych cenach paliw byłoby to spełnieniem marzeń wielu kierowców. Okazuje się, że to, co wydaje nam się obecnie tylko ciekawostką z kart powieści science-fiction, może wkrótce stać się realne.

Boba Jenningsa można nazwać współczesnym alchemikiem – zamienia on powietrze w płynne złoto. Dyrektor Techniczny firmy Synthesis Air Fuel w rozmowie z Allianz Knowledge wyjaśnia, na czym polega przełom, którego dokonała jego firma.

Wyprodukowaliście w tym roku pierwsze na świecie paliwo silnikowe z powietrza. Co to za paliwo?

Naszą intencją było wyprodukowanie paliwa lotniczego z reakcji dwutlenku węgla pochodzącego z powietrza z wodorem wyodrębnionym z wody (a więc z odnawialnych źródeł energii), w wyniku której otrzymalibyśmy  węglowodory. Paliwa, które mają powstać, to metanol i benzyna. Metanol ma wiele zastosowań, ale główny nacisk kładziemy na to, by przetwarzać go do postaci benzyny.

W Nowej Zelandii w latach 90. Mobil Corp wyprodukowało syntetyczną benzynę z metanolu. My mamy własną wersję tego procesu. Różnica polega na tym, że oni używali gazu, natomiast my używamy energii wiatrowej, odzyskanego dwutlenku węgla i elektrolitycznego wodoru.

Jak wyodrębniacie dwutlenek węgla z powietrza?

Używamy  tzw. skrubera – dużej wieży zawierającej substancje zasadowe. Dwutlenek węgla w połączeniu z wodą wytwarza słaby kwas, który reaguje z zasadami, tworząc wodorowęglany, które następnie przetwarza się, uzyskując dwutlenek węgla. Proces odbywa się w temperaturze ponad 100 stopni Celsjusza, pod niewielkim ciśnieniem.

Ile powietrza jest potrzebne do stworzenia litra paliwa?

Bardzo dużo – stężenie dwutlenku węgla w powietrzu wynosi tylko około 0,035 procent, więc aby uzyskać kilogram CO2, trzeba przetworzyć około 4000 metrów sześciennych powietrza.

Dlatego właśnie w większości zastosowań przemysłowych wykorzystuje się dwutlenek węgla z butli. Chociaż można przechwycić go z powietrza, jest to trudniejsze i w tej chwili bardziej ekonomiczne jest wykorzystywanie tradycyjnych źródeł CO2.

W jaki sposób wasza technologia pozwala wyprodukować paliwo?

Mieszamy i sprężamy dwutlenek węgla i wodór, a mieszanina gazu przechodzi przez reaktor, który częściowo przekształca ją w metanol. Część mieszaniny CO2/H2, która pozostaje nieprzekształcona, wraca do reaktora. Produkt finalny to pół na pół woda i metanol. Oddzielamy je tak, że na wyjściu z reaktora mamy strumień metanolu. Metanol przepuszczamy przez wymiennik ciepła, a następnie w reaktorze dokonujemy przemiany do postaci węglowodorów i wody. W efekcie otrzymujemy około 10 części benzyny na każde 30 części metanolu.

Ile dwutlenku węgla jest potrzebne, aby otrzymać litr paliwa?

Potrzebujemy około 3,9 kg CO2, aby uzyskać jeden kilogram, lub około 3,1 kg aby uzyskać jeden litr benzyny. Przeciętny zakład produkcji amoniaku wytwarza ponad 1000 ton dwutlenku węgla dziennie. Duży reaktor mógłby prawdopodobnie wykorzystać całość CO2 z dużej fabryki amoniaku.

A ile energii i wody jest potrzebne do wyprodukowania litra paliwa?

Potrzebujemy około 30 kilowatów energii do wyprodukowania jednego kilograma benzyny. Głównym kosztem jest koszt energii wykorzystanej do wytwarzania wodoru poprzez elektrolizę wody.

Aby uzyskać tonę benzyny, potrzebowalibyśmy około cztery i pół tony wody. Jednak woda użyta do produkcji wodoru jest odzyskiwana w procesie syntezy metanolu i benzyny.

Trzeba by zatem lokalizować zakłady produkcyjne w pobliżu dużych źródeł wody?

Przy produkcji na małą skalę, prawdopodobnie nie. Ale jeśli mówimy o skali rafinerii, należałoby mieć dostęp do dużej ilości wody. Równie ważne jest położenie blisko źródeł dwutlenku węgla.

Na jaką skalę działacie więc teraz?

Mamy jeden litrowy reaktor do metanolu, zdolny do wytworzenia około kilograma w ciągu godziny. Reaktor benzyny powinien dać nam około połowę tego, choć w praktyce jest to w tej chwili nieco mniej. Cały czas jednak ulepszamy technologię i mamy w planach jednostkę zdolną do produkcji jednej tony w ciągu doby. Chcielibyśmy pokazać efekty naszych prac za dwa lata, choć w dużej mierze zależy to od pieniędzy. Szukamy inwestorów zewnętrznych i staramy się o dotacje rządu Wielkiej Brytanii.

Kiedy zobaczymy pojazd napędzany waszym paliwem?

Chcemy zacząć od jakiegoś małego pojazdu. Naszym celem na ten rok jest stworzenie silnika napędzającego jakiś pojazd, działającego całkowicie na naszym paliwie.

Jaka jest wasza długofalowa wizja? Czy chcecie wejść na rynek masowy czy to raczej niszowa propozycja?

To zależy od skali. Przy produkcji na poziomie jednej tony dziennie to zdecydowanie niszowy projekt, ale nie ma technicznych przeszkód, by robić tego na bardzo dużą skalę, produkując setki lub nawet tysiące ton dziennie. Nasza długoterminowa wizja to rafineria produkująca kilkaset ton dziennie.

Kim będą więc wasi pierwsi klienci?

Wielu użytkowników pojazdów ma obowiązek stosowania zrównoważonych i ekologicznych paliw. Jednym z przykładów mogą być wyścigi samochodowe. Obecnie używa się tam bioetanolu. Zaletą korzystania z naszego paliwa jest jego większa wydajność energetyczna i to, że jego produkcja nie wymaga korzystania z gruntów rolnych, które mogą być w tym czasie wykorzystywane do produkcji żywności.

Na niektórych rynkach floty samochodowe zostały zobowiązane do redukcji emisji dwutlenku węgla. Uważamy, że nasze paliwo jest neutralne pod kątem emisji CO2 i może być mieszane z paliwami tradycyjnymi, aby pomóc użytkownikom flot spełnić te wymagania.

Komu chcecie zaproponować swoją technologię?

Pokazaliśmy ją producentom samochodów i właśnie podpisaliśmy wstępne porozumienie z Lotusem. Jednym z naszych pierwszych celów jest samochód Lotusa napędzany mieszanką paliw. Prowadzimy też rozmowy z jedną z rafinerii, która zainteresowała się naszą wysoko oktanową mieszanką węglowodorową, wymagającą jedynie niewielkiej dodatkowej rafinacji.

Jaki jest planowany koszt jednego litra waszego paliwa?

Nie mogę podać dokładnej wartości, ponieważ jest ona bardzo mocno uzależniona od skali produkcji i kosztów energii. Jest to bardzo złożona kwestia. Powiem tak: przy skali produkcji  na poziomie tony dziennie będziemy w stanie konkurować z innymi niszowymi paliwami alternatywnymi. Liczymy na zwrot z tej inwestycji w ciągu kilku lat.

Rozmawiał James Tulloch, Allianz Knowledge

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 9.8/10 (4 votes cast)
Paliwo z powietrza?, 9.8 out of 10 based on 4 ratings

Jeden komentarz;

*

*

Przed dodaniem komentarza, proszę rozwiązać działanie:

1+2=

Top