Švicarski put do sintetičkog metana je čvršći i fleksibilniji

Sintetički nosači energije su ugljični neutralni i čine obnovljivu energiju prenosivom i skladištenom na dugi rok.
Sintetički proizveden metan je jedan od njih, ali postoji problem: proizvodnja uključuje prilično velike gubitke energije; nadalje, postojeći procesi zahtijevaju prečišćavanje metana.
Da biste promijenili ovu situaciju, u svizzera Istraživači EMPA-e razvili su novi koncept reaktora optimiziran za metanaciju, odnosno proizvodnju sintetičkog metana.

Sintetički benzin: Porsche eFuel budućnost mobilnosti

Proizvodi se samo količina CO2 koju je prethodno uklonila vodena para iz atmosfere

Uspješna energetska tranzicija zahtijeva izvore energije koji su klimatski prihvatljivi; to znači: najmanje moguće emisije CO2 (idealno nikakve), tokom proizvodnje i upotrebe.
Sintetički nosioci energije, odnosno oni koji se dobijaju iz obnovljive energije procesima hemijske konverzije, jedna su od opcija koje najviše obećavaju.
Korištenjem ovih energetskih nosača proizvodi se samo količina CO2 koja je prethodno uklonjena iz atmosfere za njihovu proizvodnju.

Švicarska: prema klimatski neutralnom cestovnom saobraćaju

Christian Bach: "Mnogostruko za nas napravio Climeworks, spin-off Ciriške politehnike"

U ovu kategoriju spada i umjetno proizveden metan.
“Sintetički plin nudi ogroman potencijal ako se proizvodi iz atmosferskog CO2 i vodika koji se generira na obnovljiv način”on objašnjava Christian Bach, šef laboratorije Automotive Powertrain TechnologiesEMPA.
“Međutim, za proizvodnju vodonika potrebno je imati puno vode i obnovljive električne energije. U našem demonstratoru mobilnosti, želimo izvući ne samo ugljični dioksid, već i vodu za proizvodnju vodika direktno iz atmosfere uz pomoć CO2 kolektora koji je napravila spin-off kompanija iz Zurich Polytechnic, Climateworks”.
U budućnosti bi se ovi koncepti mogli implementirati u pustinjskim regijama kojima nedostaju rezerve tekuće vode.

Motor bez presedana napravljen je u Švajcarskoj... 8 ili 12 puta

Nema "H" na strani proizvedenih u studijama Kiefera, Nikolića, Borgschultea i Dimopoulosa Eggenschwilera

Međutim, proizvodnja sintetičkog metana iz vodika i CO2, takozvana metanacija, ima zamke.
Zapravo, metan proizveden ovim katalitičkim procesom još uvijek sadrži vodik, što sprječava njegovo direktno uvođenje u plinsku mrežu.
I ricercatori dell 'EMPA Florian Kiefer, Marin Nikolić, Andreas Borgschulte e Panayotis Dimopoulos Eggenschwiler stoga su razvili novi koncept reaktora, u kojem je spriječeno stvaranje vodonika na strani proizvoda.
To dovodi do jednostavnije kontrole procesa i povećane pogodnosti za dinamički rad, npr. za spajanje s nestabilno dostupnim obnovljivim izvorima energije.
Projekat podržavaju kanton Cirih, Avenergy Suisse, Migros, Lidl Switzerland, Armasuisse, Swisspower i Vijeće federalnih instituta za tehnologiju.

Google Maps dodaje održive rute koje možete raditi automobilom

Direktno uvođenje "neometana" u plinsku mrežu moguće je zahvaljujući adsorpciji H2O

Metan bez vodika proizvodi se procesom koji se naziva apsorpciona metanacija.
Ideja: voda proizvedena tokom reakcije se kontinuirano adsorbuje na poroznom nosaču katalizatora tokom metanacije.
Adsorpcija, za razliku od apsorpcije, je hemijsko-fizički fenomen koji se sastoji u akumulaciji jedne ili više fluidnih supstanci na površini kondenzata.
Kontinuirano uklanjanje vode omogućava da se samo metan dobije kao proizvod, u čistom obliku, eliminirajući potrebu za pročišćavanjem (prethodne) mješavine proizvoda.
Na kraju reakcije, katalitički potporni materijal se ponovo suši snižavanjem pritiska i spreman je za sljedeći ciklus reakcije.
„Ovaj proces je fleksibilniji i stabilniji od prethodnih sistema, ali ima i određeni potencijal za uštedu energije jer ga možemo pokrenuti na nižem pritisku i bez odvajanja i recirkulacije vodika“on objašnjava Florian Kiefer, vođa projekta za metanaciju sa povećanom apsorpcijom u potez.
“Međutim, precizna procjena energetske efikasnosti bit će moguća tek kada demonstrator bude u punom pogonu.”

Korak bliže solarnim gorivima proizvedenim... iz vazduha

Od laboratorija do industrijskog pogona: tri godine istraživanja sa zeolitnim peletima zaključeno patentom

Florianu Kieferu i njegovom timu trebalo je oko tri godine da razviju novi koncept reaktora sa zeolitom koji djeluje kao porozna potpora za katalizator i istovremeno apsorbira vodu proizvedenu tijekom reakcije metanacije.
Fokus je bio i na proširenju procesa: drugim riječima, razmišljali su o konceptu kako se ovaj proces može implementirati za velika postrojenja.
U tu svrhu, EMPA je sarađivala sa nekoliko industrijskih partnera.
Vrijeme regeneracije, tj. vrijeme potrebno za sušenje reaktora, ključno je za dizajn reaktora i planiranje procesa.
Da bi se osigurala kontinuirana proizvodnja sintetičkog metana, najmanje dva reaktora moraju raditi naizmjenično.
Upravljanje toplinom je također kritično za sušenje reaktora, kako uklanjanjem topline iz reaktora tako i skladištenjem topline unutar sloja katalizatora.
Tim Floriana Kiefera je već prijavio patent u ovoj oblasti.

Koliko će koštati CO2 neutralna Švicarska?

Fleksibilan energetski sistem zahvaljujući singorivima: laki su za skladištenje i transport

Sintetička goriva se koriste u konvencionalnim vozilima na benzin, dizel ili plin.
Visoki gubici konverzije glavni su nedostatak sintetičkih goriva: danas se oko 50 posto primarne energije gubi tokom proizvodnje sintetičkih goriva iz obnovljive električne energije.
U budućnosti se ovi gubici vjerovatno mogu smanjiti na 40-45 posto.
Ekonomske analize pokazuju da singoriva imaju smisla samo u slučajevima kada direktna elektrifikacija nije moguća: na primjer, u transportu na velike udaljenosti i teške robe, teretnim brodovima i zrakoplovima.
Međutim, ako se uzme u obzir cijeli energetski sistem, sintetička goriva imaju odlučujuću prednost: lako se mogu transportovati na velike udaljenosti, što također omogućava eksploataciju udaljenih obnovljivih izvora energije.
Osim toga, mogu se čuvati dugo vremena bez ikakvog gubitka.
Na taj način čine naš sistem obnovljivih izvora energije u kući mnogo fleksibilnijim.

“Kompanija suncokreta” za borbu protiv globalnog zagrijavanja