ENERGÍA. La torre solar que produce combustible "verde" para aviones a partir de CO2, agua y luz solar

energías renovables, energía solar, IMEDEA, combustibles neutros en carbono

 

Tomando la luz solar, el agua y el dióxido de carbono como entradas, esta torre solar en España produce combustible para aviones y diésel sin emisiones de carbono. ETH Zúrich

Tomando dióxido de carbono del aire, agua y luz solar como sus únicas entradas, esta torre termosolar en España produce versiones sostenibles y neutras en carbono de diesel y combustible para aviones. Construido y probado por investigadores de ETH Zurich, es un proyecto prometedor de combustible limpio.

21 julio 2022.- Los combustibles fósiles se pueden reemplazar con baterías o hidrógeno en automóviles y camiones, pero los aviones son más complicados. Con más de 25.000 aviones comerciales en servicio hoy en día y una vida útil de servicio de alrededor de 25 años, las aerolíneas buscan combustibles neutros en carbono para reducir sus emisiones. Es un paso de transición, pero importante hasta que la tecnología de aviación limpia esté lista y toda la flota mundial pueda convertirse en otra cosa.

Los combustibles neutros en carbono son reemplazos directos del combustible Jet-A de queroseno actual; se mezclan con combustible regular y se queman en motores a reacción como de costumbre, produciendo la cantidad normal de emisiones de carbono. La diferencia es que, en lugar de extraer ese carbono directamente del suelo, los combustibles neutros en carbono capturan el CO 2 de otros lugares; igual terminará en la atmósfera, pero al menos hace un trabajo útil antes de llegar allí, y cada litro quemado es un litro de combustible convencional que no se quemó.

Hay muchas formas de fabricar combustibles neutros en carbono, y no todas son aceptables. Los biocombustibles producidos a partir de cultivos de maíz especialmente cultivados, por ejemplo, crean sus propias emisiones, a partir de fertilizantes y equipos agrícolas, y utilizan tierras que de otro modo podrían estar produciendo alimentos. La tala de bosques y el uso de la madera como biomasa también está fuera, por razones que deberían ser obvias, pero el hecho de que existan reglas al respecto sugiere que incluso en el juego de la sostenibilidad, todavía hay operadores de mala fe.

Aquí y allá están apareciendo plantas de vertederos que convierten desechos en combustible para aviones, que toman basura municipal o aceite de cocina viejo y lo usan como materia prima para crear gas de síntesis, que se puede refinar en combustibles sintéticos. Pero el proceso de pirólisis generalmente involucrado requiere mucha energía , ya sea energía sucia o energía limpia que podría usarse en otros lugares, y la materia prima es tan aleatoria que los combustibles resultantes a veces necesitan un paso de limpieza adicional que consume mucha energía antes de que estén listos para "salvar el planeta".

Otra forma es capturar carbono directamente de otras fuentes de emisiones y convertirlo en combustible. Esto se puede hacer usando electricidad verde para alimentar un electrolizador, luego mezclando el hidrógeno resultante con monóxido de carbono para crear gas de síntesis, que luego se puede refinar en combustibles, pero hay pérdidas de energía en cada uno de estos pasos.

Lo que nos lleva a este nuevo diseño mucho más simple de ETH Zurich, que ha sido construido y probado en el Instituto IMDEA Energía en España.

El reactor piloto de 50 kW, instalado en España, utiliza el calor de una torre solar de concentración para impulsar un ciclo termoquímico redox. ETH Zúrich

Torre de combustible neutra en carbono "todo en uno" de ETH Zurich

Esta planta piloto funciona con energía termosolar de concentración. Ciento sesenta y nueve paneles reflectores de seguimiento solar, cada uno con tres metros cuadrados (~32 pies cuadrados) de superficie, redirigen la luz solar hacia un orificio de 16 cm (6,3 pulgadas) en el reactor solar en la parte superior de la 15 Torre central de -m de altura (49 pies). Este reactor recibe una media de unos 2.500 soles de energía, unos 50 kW de energía solar térmica.

Este calor se utiliza para impulsar un ciclo redox termoquímico de dos pasos. El agua y el dióxido de carbono puro se introducen en una reacción redox a base de ceria, que los convierte simultáneamente en hidrógeno y monóxido de carbono, o gas de síntesis. Debido a que todo esto se hace en una sola cámara, es posible ajustar las tasas de agua y CO 2 para administrar en vivo la composición exacta del gas de síntesis.

Este gas de síntesis se alimenta a una unidad de gas a líquido (GtL) en la parte inferior de la torre, que produce una fase líquida que contiene 16 % de queroseno y 40 % de diésel, así como una fase de cera con 7 % de queroseno y 40 % de diésel. – probar que el reactor solar cerámico definitivamente produjo gas de síntesis lo suficientemente puro como para convertirlo en combustibles sintéticos.

Esquema del reactor solar para dividir agua y dióxido de carbono a través del ciclo redox termoquímico basado en ceria (compuesto utilizado en cerámicas). ETH Zúrich

¿Cuánto combustible produce?

Esta es la gran pregunta, realmente, y me temo que el trabajo de investigación no hace que esta información sea fácil de adivinar. En general, los investigadores hicieron funcionar el sistema durante nueve días, ejecutando de seis a ocho ciclos por día, si el clima lo permitía. Cada ciclo duró un promedio de 53 minutos, y el tiempo experimental total fue de 55 horas. Varios ciclos tuvieron que detenerse debido al sobrecalentamiento, cuando las temperaturas en el reactor superaron el objetivo de 1450 °C a una temperatura crítica de 1500 °C .

En total, la planta piloto experimental produjo alrededor de 5191 litros de gas de síntesis durante esos nueve días, pero los investigadores no indican exactamente cuánto queroseno y diésel se convirtió después de que se procesó el gas de síntesis, por lo que no podemos dar una cifra de la producción de esta planta piloto por día. Incluso si pudiéramos, es posible que no se pueda extrapolar de forma lineal.

Pero para darle una idea del tamaño del problema aquí, un Boeing 787 Dreamliner tiene una capacidad de combustible de hasta 126.372 L, en el que puede volar hasta 14.140 km (8.786 millas), aproximadamente la distancia desde Nueva York. York a la ciudad de Ho Chi Minh. Y hay decenas de miles de aviones comerciales que realizan varias misiones al día.

Pero estas cosas no necesariamente tienen que reemplazar todo el combustible en cuestión: el combustible sintético se puede mezclar con combustible regular en cualquier cantidad que esté disponible, y todo ayuda a reducir las emisiones generales.

¿Hacia dónde desde aquí?

El equipo dice que la eficiencia general del sistema (medida por el contenido de energía del gas de síntesis como porcentaje de la entrada total de energía solar) fue solo de alrededor del 4 % en esta implementación, pero ve caminos para aumentar más del 20 % mediante la recuperación y el reciclaje de calor, y modificando la estructura cerámica del reactor.

“Somos los primeros en demostrar toda la cadena de procesos termoquímicos desde el agua y el CO2 hasta el queroseno en un sistema de torre solar totalmente integrado”, dijo el profesor de ETH Aldo Steinfeld, autor correspondiente del artículo de investigación. "Esta planta de combustible de torre solar se operó con una configuración relevante para la implementación industrial, lo que marcó un hito tecnológico hacia la producción de combustibles de aviación sostenibles".

"La planta de combustible de torre solar descrita aquí representa un camino viable para la implementación a escala mundial de la producción de combustible solar", se lee en el estudio.

La investigación es de acceso abierto en la revista revisada por pares Joule .

Fuente: ETH Zúrich

COMENTARIOS

Nombre

actualidad,298,agenda,15,alzheimer,11,animales,47,arqueologia,24,astronomia,54,autismo,10,cancer,41,ciencia,139,covid-19,54,cultura,45,deal,65,deportes,74,diabetes,20,economia_empleo,16,economia_negocios,153,economia_vivienda,38,empleo,11,energia,265,enigmas,59,esnoticia,878,esnoticia_alcala,170,esnoticia_coslada,71,esnoticia_guadalajara,113,esnoticia_madrid,377,esnoticia_sanfernando,58,esnoticia_torrejon,88,esnoticia_villalbilla,9,europa,1,eventos,37,exposiciones,24,gastronomia,4,historia,62,historias,9,inmunoterapia,10,libros,29,medioambiente,88,mitosyleyendas,15,motor,229,motor_electricos,62,motor_hibridos,27,motor_innovacion,31,motor_mercado,54,motor_noticias,67,musica,6,naturaleza,58,nutricion,62,nutrición,3,opinión,63,parkinson,3,permanente,1,personajes,26,plantas,24,poesia,13,prime,28,salud,239,teatro,10,tecnologia,90,tradiciones,26,turismo,98,vidasaludable,52,video,15,
ltr
item
La Crónica del Henares: ENERGÍA. La torre solar que produce combustible "verde" para aviones a partir de CO2, agua y luz solar
ENERGÍA. La torre solar que produce combustible "verde" para aviones a partir de CO2, agua y luz solar
energías renovables, energía solar, IMEDEA, combustibles neutros en carbono
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhGOziuXAzGf4Uxc6YdL84litulApXNOL3wM1cNLY37io3zfRsKOHnEQkbiWItcuBi8GG4Cb_QxZC997Y9JQRu8cnDpZPWX2ynWs3YgrZzChoonUJ94LpbKo67JtbLwKWoEKqflmc41fWlYUFn1nlL-XD5Vmq9J9P3yHfAJBRG8vhKkr0_-jeSFYKRj7A/s320/Sin%20t%C3%ADtulo-1.jpg
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhGOziuXAzGf4Uxc6YdL84litulApXNOL3wM1cNLY37io3zfRsKOHnEQkbiWItcuBi8GG4Cb_QxZC997Y9JQRu8cnDpZPWX2ynWs3YgrZzChoonUJ94LpbKo67JtbLwKWoEKqflmc41fWlYUFn1nlL-XD5Vmq9J9P3yHfAJBRG8vhKkr0_-jeSFYKRj7A/s72-c/Sin%20t%C3%ADtulo-1.jpg
La Crónica del Henares
https://www.cronicadelhenares.com/2022/07/energia-la-torre-solar-que-produce.html
https://www.cronicadelhenares.com/
https://www.cronicadelhenares.com/
https://www.cronicadelhenares.com/2022/07/energia-la-torre-solar-que-produce.html
true
5995595061750506997
UTF-8
Cargar todos los posts No se encuentra Ver todo Leer más Responder Cancelar respuesta Borrar Por Inicio Páginas Posts Ver todo Relacionados Etiqueta ARCHIVO BUSCAR Todos los posts No se encuentra INICIO Domingo Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Dom Lun Mar Mie Jue Vie Sab Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Ene Feb Mar Abr Mayo Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic justo ahora hace 1 minuto hace $$1$$ minutos hace 1 hora hace $$1$$ horas Ayer hace $$1$$ días hace $$1$$ semanas hace más de 5 semanas Seguidores Siguen THIS PREMIUM CONTENT IS LOCKED STEP 1: Share to a social network STEP 2: Click the link on your social network Copy All Code Select All Code All codes were copied to your clipboard Can not copy the codes / texts, please press [CTRL]+[C] (or CMD+C with Mac) to copy Tabla de contenidos