Calea elvețiană către metanul sintetic este mai solidă și mai flexibilă

Purtătorii de energie sintetică sunt neutri în carbon și fac ca energia regenerabilă să fie transportabilă și stocată pe termen lung.
Metanul produs sintetic este unul dintre acestea, dar există o problemă: producția implică pierderi de energie destul de mari; în plus, procesele existente necesită purificarea metanului.
Pentru a schimba această situație, în Elveția Cercetătorii EMPA au dezvoltat un nou concept de reactor optimizat pentru metanizare, adică generarea de metan sintetic.

Benzină sintetică: viitorul mobilității de la Porsche eFuel

Se produce doar cantitatea de CO2 îndepărtată anterior de vaporii de apă din atmosferă

O tranziție energetică de succes necesită surse de energie ecologice; aceasta înseamnă: cele mai puține emisii de CO2 posibile (ideal, niciuna), în timpul producției și utilizării.
Purtătorii de energie sintetică, adică cei obținuți din energie regenerabilă prin procese de conversie chimică, sunt una dintre cele mai promițătoare opțiuni.
Utilizarea acestor purtători de energie produce doar cantitatea de CO2 care a fost eliminată anterior din atmosferă pentru producerea lor.

Elveția: Către un trafic rutier neutru din punct de vedere climatic

Christian Bach: „O varietate realizată pentru noi de Climeworks, o spin-off a Politehnicii din Zurich”

Metanul produs artificial se încadrează în această categorie.
„Gazul sintetic oferă un potențial enorm dacă este produs din CO2 atmosferic și hidrogen generat într-un mod regenerabil”, explică el Christian Bach, șeful laboratorului Automotive Powertrain Technologies alEMPA.
„Totuși, pentru producerea hidrogenului este necesar să avem multă apă și energie electrică regenerabilă. Prin urmare, în demonstratorul nostru de mobilitate, dorim să extragem nu numai dioxid de carbon, ci și apă pentru producerea hidrogenului direct din atmosferă cu ajutorul unui colector de CO2 realizat de o companie spin-off din Politehnica din Zurich, Climateworks”.
În viitor, aceste concepte ar putea fi implementate în regiunile deșertice care nu au rezerve de apă lichidă.

Un motor fără precedent este fabricat în Elveția... de 8 sau 12 ori

Fără „H” pe partea produsă în studiile lui Kiefer, Nikolic, Borgschulte și Dimopoulos Eggenschwiler

Cu toate acestea, producția de metan sintetic din hidrogen și CO2, așa-numita metanizare, are capcane.
De fapt, metanul produs prin acest proces catalitic mai conține hidrogen, ceea ce împiedică introducerea lui direct în rețeaua de gaze.
I ricercatori dell 'EMPA Florian Kiefer, Marin Nikolic, Andreas Borgschulte e Panayotis Dimopoulos Eggenschwiler prin urmare, au dezvoltat un nou concept de reactor, în care este prevenită formarea hidrogenului pe partea de produs.
Acest lucru duce la un control mai simplu al procesului și o adaptare sporită pentru funcționarea dinamică, de exemplu pentru cuplarea cu energii regenerabile disponibile instabil.
Proiectul este susținut de Cantonul Zurich, Avenergy Suisse, Migros, Lidl Elveția, Armasuisse, Swisspower și Consiliul Federal al Institutelor Tehnologice.

Google Maps adaugă rute durabile de făcut cu mașina

O introducere directă a „neometanului” în rețeaua de gaz este posibilă datorită adsorbției de H2O

Metanul fără hidrogen este produs printr-un proces numit metanizare prin absorbție.
Ideea: apa produsă în timpul reacției este adsorbită continuu pe un suport de catalizator poros în timpul metanării.
Adsorbția, diferită de absorbție, este un fenomen chimico-fizic care constă în acumularea uneia sau mai multor substanțe fluide pe suprafața unui condensat.
Îndepărtarea continuă a apei permite obținerea doar a metanului ca produs, în formă pură, eliminând necesitatea purificării amestecului de produse (anterior).
La sfârșitul reacției, materialul suport catalitic este uscat din nou prin scăderea presiunii și este gata pentru următorul ciclu de reacție.
„Acest proces este mai flexibil și mai stabil decât sistemele anterioare, dar are, de asemenea, un potențial de economisire a energiei, deoarece îl putem rula la o presiune mai scăzută și fără separarea și recircularea hidrogenului.”, explică el Florian Kiefer, lider de proiect pentru metanarea cu absorbție îmbunătățită la Muta.
„Cu toate acestea, o evaluare precisă a eficienței energetice va fi posibilă numai atunci când demonstratorul este în plină funcționare”.

Un pas mai aproape de combustibilii solari generați... din aer

De la laborator la uzina industrială: trei ani de cercetare cu pelete de zeolit ​​încheiate prin brevet

Florian Kiefer și echipa sa au avut nevoie de aproximativ trei ani pentru a dezvolta un nou concept de reactor cu granule de zeolit ​​care acționează ca suport poros pentru catalizator și absorb simultan apa produsă în timpul reacției de metanizare.
Accentul s-a pus și pe extinderea procesului: cu alte cuvinte, au motivat conceptul despre modul în care acest proces poate fi implementat pentru instalațiile la scară largă.
În acest scop, EMPA a colaborat cu mai mulți parteneri industriali.
Timpul de regenerare, adică timpul necesar pentru uscarea reactorului, este esențial pentru proiectarea reactorului și planificarea procesului.
Pentru a asigura producția continuă de metan sintetic, cel puțin două reactoare trebuie să funcționeze alternativ.
Gestionarea căldurii este, de asemenea, esențială pentru uscarea reactorului, atât prin îndepărtarea căldurii din reactor, cât și prin stocarea căldurii în patul de catalizator.
Iar echipa lui Florian Kiefer a depus deja un brevet în acest domeniu.

Care va fi costul unei Elveții neutre în CO2?

Un sistem energetic flexibil datorită synfuels: sunt ușor de depozitat și transportat

Combustibilii sintetici sunt utilizați în vehiculele convenționale pe benzină, diesel sau pe gaz.
Pierderile mari de conversie sunt dezavantajul major al combustibililor sintetici: Astăzi, aproximativ 50% din energia primară se pierde în timpul producției de combustibili sintetici din energie electrică regenerabilă.
În viitor, aceste pierderi pot fi probabil reduse la 40-45 la sută.
Analizele economice arată că combustibilii sintetici au sens doar în cazurile în care electrificarea directă nu este posibilă: de exemplu, în transportul de mărfuri pe distanțe lungi și grele, nave de marfă și aeronave.
Totuși, dacă se ia în considerare întregul sistem energetic, combustibilii sintetici au un avantaj decisiv: pot fi transportați cu ușurință pe distanțe lungi, ceea ce permite și exploatarea resurselor de energie regenerabilă la distanță.
În plus, ele pot fi păstrate pentru perioade lungi de timp fără nicio pierdere.
În acest fel, ele fac sistemul nostru de energie regenerabilă de acasă mult mai flexibil.

O „companie de floarea soarelui” pentru combaterea încălzirii globale