Cientistas construíram um projeto que pode produzir combustíveis líquidos neutros em carbono a partir da luz solar e do ar. O próximo objetivo será levar essa tecnologia à escala industrial e ganhar competitividade. Os pesquisadores agora descrevem como este novo reator solar funciona e delineiam uma estrutura de política que forneceria incentivos para expandir a produção de 'querosene solar'.
Cientistas da ETH Zurich desenharam um projeto que pode produzir combustíveis líquidos neutros em carbono a partir da luz do sol e do ar. O próximo objetivo será levar essa tecnologia à escala industrial e ganhar competitividade.
Em um artigo publicado na revista Nature, pesquisadores de Zurique e Potsdam descrevem como esse novo reator solar funciona e delineiam uma estrutura política que forneceria incentivos para expandir a produção de "querosene solar".
Os combustíveis neutros em carbono são cruciais para tornar os transportes aéreos e marítimos sustentáveis. A planta desenvolvida em Zurique pode ser usada para produzir combustíveis líquidos sintéticos que liberam tanto CO2 durante a combustão quanto anteriormente extraído do ar para sua produção.
Como funciona?
CO2 e água são extraídos diretamente do ar ambiente e divididos usando energia solar. Este processo produz gás de síntese, uma mistura de hidrogênio e monóxido de carbono, que é então processado em querosene, metanol ou outros hidrocarbonetos.
Uma equipe de pesquisadores liderada por Aldo Steinfeld, Professor de Fontes de Energia Renováveis da ETH Zurique, tem operado a "minirrefinaria" solar no telhado do prédio do Laboratório de Máquinas da ETH em Zurique nos últimos dois anos.
Normalmente, em um dia claro de sol suíço, a minirrefinaria produz 100l de gás de síntese, que pode ser processado em cerca de 50ml de metanol puro. Mas o gás de síntese também pode ser convertido em combustíveis de hidrocarbonetos líquidos, como o querosene.
Este projeto demonstra com sucesso a viabilidade técnica de todo o processo termoquímico para converter a luz solar e o ar ambiente em combustíveis drop-in. O sistema opera de forma estável em condições solares reais e fornece uma plataforma única para pesquisa e desenvolvimento adicionais. A tecnologia agora está suficientemente madura para uso em aplicações industriais.
O deserto oferece condições ideais
A análise de todo o processo mostra que o combustível custaria 1,20 a 2 euros por litro se fosse produzido à escala industrial. Regiões desérticas com altos recursos solares são particularmente adequadas como locais de produção.
“Ao contrário dos biocombustíveis, cujo potencial é limitado devido à escassez de terras agrícolas, essa tecnologia nos permite atender à demanda global por combustível para aviação usando menos de um por cento das terras áridas do mundo e não competiria com a produção de alimentos ou gado feed ", explica Johan Lilliestam, professor de política energética da Universidade de Potsdam.
Se os materiais usados para construir as instalações de produção, como vidro e aço, forem fabricados com energia renovável e métodos neutros em carbono, as emissões podem ser reduzidas a quase zero.
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