Sonne, Wasser, CO2: Die Basis für den Flugturbinenkraftstoff der Zukunft
Was braucht man zur Herstellung von erneuerbaren flüssigen Verkehrskraftstoffen? Nur Sonnenlicht, Wasser und CO2, sagen Forscher des zum Teil EU-finanzierten Projekts SUN-to-LIQUID (SUNlight-to-LIQUID: Integrated solar-thermochemical synthesis of liquid hydrocarbon fuels). Das vierjährige Projekt begann 2016 mit dem Ziel, eine bahnbrechende solarthermische Technologie, die aus einer früheren EU-finanzierten Initiative hervorging, weiterzuentwickeln. Die betreffende alternative Kraftstofftechnologie könnte potenziell eine unbegrenzte Versorgung mit erneuerbaren Verkehrskraftstoffen aus Wasser, CO2 und konzentriertem Sonnenlicht ermöglichen. Das sind vielversprechende Aussichten für den Verkehrssektor, der einen der größten Verbrauchsanteile fossiler Brennstoffe hat und gegenwärtig vor der Herausforderung steht, seinen CO2-Fußabdruck zu senken. Insbesondere könnte die Technologie auch weitreichende Auswirkungen auf den Langstreckenluftverkehr und Schiffsverkehr haben, die noch stark von Kohlenwasserstoffbrennstoffen abhängig sind.
Erprobung unter Realbedingungen
Die SUN-to-LIQUID-Technologie wurde auf die nächste Entwicklungsstufe gebracht und in einer Produktionsanlage für Solarkraftstoffe getestet, die beim Projektpartner IMDEA Energy Institut in Móstoles, Spanien, errichtet wurde. Die Anlage umfasst ein Heliostatenfeld (bewegliche Spiegel, die das Sonnenlicht zielgelenkt reflektieren), einen Solarreaktor, der auf einem kleinen Turm untergebracht ist, und ein Subsystem zur Gasverflüssigung. „Ein der Sonne folgendes Heliostatenfeld konzentriert das Sonnenlicht um den Faktor 2 500, das entspricht der dreifachen Konzentration im Vergleich zu Solaranlagen, die derzeit zur Energiegewinnung eingesetzt werden“, erklärt Dr. Manuel Romero von IMDEA Energie in einer Pressemitteilung, die Mitte dieses Jahres auf der Website des Projektkoordinators Bauhaus Luftfahrt erschien. Die hohe solare Strahlungsintensität dieser Heliostate ermöglicht es, in einem Solarreaktor Temperaturen von über 1 500 Grad Celsius zu erreichen. Der Reaktor wandelt Wasser und CO2 dann in ein Synthesegas, d. h. eine Mischung aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid, um. Dieses wird dann in der Fischer-Tropsch-Anlage vor Ort in Kerosin, oder Flugturbinenkraftstoff, umgewandelt.
Ökologische Tragweite
Diese Technologie könnte bei der Verwirklichung globaler Klimaziele eine erhebliche Rolle spielen. Alleine in der Luftfahrtindustrie kann sie dazu beitragen, die CO2-Nettoemissionen im Vergleich zu Flugturbinenkraftstoffen fossilen Ursprungs um mehr als 90 % zu reduzieren. Darüber hinaus hat sie das Potenzial, den weltweiten Kraftstoffbedarf (immerhin mehrere hundert Millionen Tonnen pro Jahr) auf wirklich nachhaltige Weise zu decken. Die Liste der Vorteile ist sogar noch länger. Da diese neuartige Technologie kein kultivierbares Land benötigt, konkurriert sie daher nicht mit der Lebensmittel- oder Futtermittelproduktion. Sie könnte sogar die zukünftige weltweite Kraftstoffnachfrage decken und dabei nur einen Bruchteil der weltweiten Wüstenfläche in Anspruch nehmen. Die Projektpartner prognostizieren, dass die Dekarbonisierung des Luftfahrtsektors erreichbar wäre, wenn solche Solarkraftwerke in großem Maßstab errichtet würden. Derzeit werden mehrere Studien zur industriellen Umsetzung der SUN-to-LIQUID-Technologie durchgeführt. Dr. Andreas Sizmann von Bauhaus Luftfahrt erklärt dazu in derselben Pressemitteilung: „Wir sind dem Ziel, von einem Energie-Einkommen nachhaltig zu leben, anstatt unser fossiles Energie-Erbe zu verbrennen, einen Schritt nähergekommen. Das ist ein notwendiger Schritt, um unsere Umwelt zu schützen." Weitere Informationen: SUN-to-LIQUID-Projektwebsite
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