蘇黎世聯邦理工學院的研究人員開發(fā)出一種新技術，專門從陽光和空氣中生產液態(tài)烴燃料。這是全球首次在真實現場條件下展示整個熱化學工藝鏈。新的太陽能小型煉油廠位于蘇黎世ETH機器實驗室大樓的屋頂上。

碳中性燃料對于使特種和海上運輸具有可持續(xù)性至關重要。ETH研究人員已經開發(fā)了太陽能植物以產生釋放盡可能多的CO合成液體燃料2如先前從空氣它們的生產中提取它們的燃燒過程中。CO2和水直接從環(huán)境空氣中提取并使用太陽能分離。該方法得到合成氣，氫氣和一氧化碳的混合物，隨后將其加工成煤油，甲醇或其他烴類。這些插入式燃料已準備好用于現有的全球運輸基礎設施。

蘇黎世聯邦理工學院可再生能源運營商教授AldoSteinfeld及其研究小組開發(fā)了該技術。“這種植物證明了碳中性碳氫化合物燃料可以在真實的條件下由陽光和空氣制成，”他解釋說。“熱化學過程利用整個太陽光譜并在高溫下進行，從而實現快速反應和高效率。”位于蘇黎世市中心的研究工廠推進了ETH對可持續(xù)燃料的研究。

一個潛力巨大的小型示范單位

蘇黎世聯邦理工學院屋頂上的太陽能小型煉油廠證明，即使在蘇黎世普遍存在的氣候條件下，該技術也是可行的。它每天產生大約一分之一的燃料。斯坦菲爾德和他的團隊已經在馬德里附近的太陽能塔中對他們的太陽能反應堆進行了大規(guī)模測試，該測試是在歐盟太陽能液體項目的范圍內進行的。太陽能塔工廠今天同時在蘇黎世作為蘇黎世的小型煉油廠向公眾展示。

下一個項目的目標是擴展工業(yè)實施技術，使其具有經濟競爭力。“一個占地一平方公里的太陽能發(fā)電廠每天可生產20,000升煤油，”Synhelion董事兼首席技術官PhilippFurler說道，他是斯坦菲爾德集團的前博士生。“從理論上講，瑞士規(guī)模的工廠-或加利福尼亞州莫哈韋沙漠的三分之一-可以滿足整個特種業(yè)的煤油需求。我們未來的目標是利用我們的技術高效生產可持續(xù)燃料，從而緩解全球CO2排放量“。

已經分拆了兩次

AldoSteinfeld的研究小組已經出現了兩個副產品：Synhelion，成立于2016年，將太陽能燃料生產技術商業(yè)化。Climeworks，在2010年已經成立，commercialises技術的CO2從空氣捕獲。

BOX新的太陽能小型煉油廠如何運作

新系統(tǒng)的過程中鏈結合了三個熱化學轉化過程：首先，CO的提取2和水從空氣。其次，CO2和水的太陽能熱化學分裂。第三，它們隨后液化成碳氫化合物。通過吸附/解吸過程直接從環(huán)境空氣中提取CO2和水。然后兩者都在拋物面反射器的焦點處被送入太陽能反應器。太陽輻射集中了3000倍，在太陽能反應堆內產生1500攝氏度的工藝熱。在太陽能反應器的心臟是由氧化鈰組成的陶瓷結構，其使得兩步反應-氧化還原循環(huán)-分解水和CO2進入合成氣。然后可以通過常規(guī)甲醇或費-托合成將氫和一氧化碳的這種混合物加工成液態(tài)烴燃料。