Pierwsze na świecie ekologiczne paliwo odrzutowe na bazie energii słonecznej
Dzisiejsza produkcja paliwa lotniczego opiera się na przekształcaniu węgla, gazu lub biomasy w paliwo ciekłe. Niestety podejścia te są nieodpowiednie lub zbyt trudne, by dało się je zastosować w skali przemysłowej. Gaz syntezowy, tzw. syngaz, to nowy półprodukt paliwowy, który stanowi o wiele bardziej zrównoważone źródło węgla do produkcji paliwa. W ramach projektu SOLAR-JET (Solar chemical reactor demonstration and optimization for long-term availability of renewable jet fuel) zoptymalizowano dwuetapowy cykl termochemiczny bazujący na reakcjach redoks tlenku ceru do produkcji syngazu z CO2 i wody. Następnie syngaz przekształcono w naftę przez zastosowanie dostępnej komercyjnie technologii Fischera-Tropscha. Wykorzystując wyniki modelowania różnych geometrii oraz złożoną wymianę ciepła i reakcje chemiczne, naukowcy zdołali uzyskać wcześniej nieosiągalny współczynnik efektywności konwersji energii słonecznej w paliwo w słonecznym reaktorze chemicznym wynoszący 2,7%. Powstał model obliczeniowy, który dokładnie opisywał zachowanie reaktora słonecznego w trakcie doświadczeń. Model okazał się spójny z danymi doświadczalnymi otrzymanymi w toku badań laboratoryjnych, stając się tym samym cennym narzędziem do dalszego badania właściwości wymiany ciepła i masy. Wykorzystano go również do opracowania modelu reaktora w większej skali o mocy termicznej 50 kWth. Technologia, opierająca się na obfitych zasobach, takich jak woda, CO2 i światło słoneczne, powinna zaowocować produkcją wysoko wzbogaconego prekursora dla potrzeb obróbki petrochemicznej rafinowanych produktów. Poza rafinowanym paliwem do silników odrzutowych, technologia może być stosowana w produkcji zrównoważonych substytutów wszelkich produktów na bazie ropy naftowej w lekkich konstrukcjach latających przyszłości.
Słowa kluczowe
Paliwo odrzutowe, energia słoneczna, węgiel, nafta, SOLAR-JET, reaktor chemiczny, samolot
