Weltweit erster umweltfreundlicher Düsenjet-Treibstoff auf der Basis von Solarenergie
Die derzeitige Treibstofferzeugung im Luftfahrtbereich basiert darauf, Kohle, Gas oder Biomasse in flüssigen Treibstoff zu verwandeln. Diese Ansätze sind allerdings nicht nachhaltig oder schwer auf einen industriellen Maßstab zu übertragen. Bei Synthesegas oder Syngas handelt es sich um ein neues Treibstoffzwischenprodukt, das eine nachhaltigere Kohlenstoffquelle für die Treibstoffproduktion darstellt. Das Projekt SOLAR-JET (Solar chemical reactor demonstration and optimization for long-term availability of renewable jet fuel) optimierte einen zweistufigen thermochemischen Zyklus auf der Basis von Ceroxid-Redox-Reaktionen, um Syngas aus CO2 und Wasser zu erzeugen. Das Synthesegas wurde daraufhin über die bereits auf dem Markt verfügbare Fischer-Tropsch-Technologie in Kerosin umgewandelt. Durch die Einbeziehung der Ergebnisse aus der Modellierung unterschiedlicher Geometrien mit gekoppelter Wärmeübertragung und chemischen Reaktionen erreichte der solarchemische Reaktor von SOLAR-JET eine noch nie dagewesene Solar-Kraftstoff-Energieumwandlungseffizienz von 2,7%. Begleitend zur experimentellen Demonstration wurde ein Rechenmodell erstellt, welches das Verhalten des Solarreaktors genau beschreibt. Das Modell passt mit den tatsächlichen experimentellen Daten aus dem Labor zusammen und liefert damit ein wertvolles Instrument für weitere Einblicke in die Wärme- und Mengenübertragungseigenschaften. Es wurde auch zur Modellierung größerer Reaktoren mit 50 kWth Wärmeversorgungskapazität verwendet. Da die Technologie auf abundantem Ausgangsmaterial wie Wasser, Co2 und Sonnenlicht basiert, sollte die SOLAR-JET-Technologie einen hochwertigen Vorläufer für die petrochemische Verarbeitung zur Produktverfeinerung entwickeln können. Abgesehen von Düsentreibstoff könnte die Technologie zur Herstellung nachhaltiger Substitute für alle erdölbasierten Produkte in zukünftigen Leichtbaustrukturen von Luftfahrzeugen verwendet werden.
Schlüsselbegriffe
Jet-Treibstoff, Solarenergie, Kohle, Kerosin, SOLAR-JET, chemischer Reaktor, Flugzeug
