Немецкий Технологический институт Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology, KIT) вместе с партнёрами развернул первую в мире опытную контейнерную установку для добычи топлива из окружающего воздуха.
Такая установка будет решать две главные задачи.
Во-первых, очищать атмосферу от насыщения углекислым газом.
Во-вторых, являться аккумулятором для возобновляемой энергетики.
Добыча электричества с помощью света, ветра и воды отмечена пиками по своему усмотрению, что заставляет искать средства для аккумуляции электричества во время отсутствия потребителей.
Предложенная установка решает вопрос с аккумуляцией банальным образом ― превращая «зелёное» электричество в жидкое углеводородное топливо.
По словам разработчиков, эффективность установки будет доведена до 60 %.
В настоящий момент опытное решение добывает всего 10 литров топлива в сутки.
На втором этапе будет создана установка с производительностью 200 литров топлива в сутки.
На третьем этапе появится близкая к серийному производству установка мегаваттного класса с производительностью от 1500 до 2000 литров топлива в сутки.
Появлению мощных установок будет способствовать то, что все узлы установки модульные и могут наращиваться параллельно.
Опытная установка полностью автономная.
Её или множество таких контейнеров надо только привезти и расположить рядом с добывающей электричество электростанцией.
Топливо получается после четырёх последовательных этапов обработки.
Сначала через сверхчистые специальные пористые фильтры компании Climeworks циклически прогоняется окружающий воздух.
Фильтры вбирают углекислый газ и в вакууме под нагревом до 95 °C освобождаются от него, после чего газ откачивается.
На втором этапе с помощью электролитического расщепления углекислого газа по технологии компании Sunfire с одновременным испарением воды создаётся водород и угарный газ.
Смесь газов используется для получения синтетического топлива.
В этом виде смесь уже можно использовать для нужд химической промышленности.
Эффективность преобразования энергии в сырьё составляет 80 %.
Варианты преобразования электричества в химическое сырьё или топливо.
На третьем этапе по технологии с использованием процесса Фишера-Тропша синтетическое топливо преобразуется в молекулы с длинными цепочками углеводорода.
Это уже ближе к жидкому топливу, которое используется в современных двигателях внутреннего сгорания.
Преобразование происходит в микроструктурном реакторе на большой площади в малом объёме.
Полученное в ходе преобразования тепло используется в первом цикле преобразования и на других этапах получения топлива установкой.
Наконец, на четвёртом этапе топливо подвергается операции гидрокрекинга, которая разрушает часть молекулярных цепочек и приближает характеристики синтетического топлива к таким видам горючего, как дизель, бензин и керосин.