利用阳光和空气制造飞机燃料

时间：2022-05-31 09:24:31来源：

苏黎世联邦理工学院的科学家们建造了一座可以从阳光和空气中生产碳中性液体燃料的工厂。下一个目标是将这项技术推向工业规模并实现竞争力。在《自然》杂志上发表的一篇论文中，来自苏黎世和波茨坦的研究人员描述了这种新型太阳能反应堆的功能，并概述了一个政策框架，该框架将为扩大“太阳能煤油”的生产提供激励。

碳中和燃料对于使航空和海运可持续发展至关重要。在苏黎世开发的工厂可用于生产合成液体燃料，这些燃料在燃烧过程中释放的 CO2与之前从空气中提取用于生产的 CO 2 一样多。CO2和水直接从环境空气中提取，并使用太阳能进行分解。该过程产生合成气，即氢气和一氧化碳的混合物，然后将其加工成煤油、甲醇或其他碳氢化合物。

由苏黎世联邦理工学院可再生能源教授 Aldo Steinfeld 领导的一组研究人员在过去两年中一直在苏黎世联邦理工学院机器实验室大楼的屋顶上运营小型太阳能精炼厂。“该工厂成功地展示了将阳光和环境空气转化为嵌入式燃料的整个热化学过程的技术可行性。该系统在现实世界的太阳能条件下稳定运行，并为进一步的研究和开发提供了独特的平台，”Steinfeld 说。该技术现在已经足够成熟，可用于工业应用。

沙漠提供了理想的条件

对整个过程的分析表明，如果以工业规模生产燃料，每升燃料将花费 1.20 至 2 欧元。太阳能资源丰富的沙漠地区特别适合作为生产地点。“与由于农业用地稀缺而潜力有限的生物燃料不同，这项技术使我们能够通过使用世界上不到 1% 的干旱土地来满足全球对航空燃料的需求，并且不会与粮食或牲畜的生产竞争饲料，”高级可持续发展研究所 (IASS Potsdam) 研究小组负责人、波茨坦大学能源政策教授 Johan Lilliestam 解释道。如果用于建造生产设施的材料，例如玻璃和钢铁，是使用可再生能源和碳中和方法制造的，

需要扶持政策

然而，鉴于初始投资成本较高，太阳能燃料将需要政治支持以确保其进入市场。“欧盟现有的支持工具——排放交易和抵消——不足以刺激市场对太阳能燃料的需求。有鉴于此，我们建议采用欧洲特定技术的航空燃料配额制度。这将需要航空公司从太阳能中获取特定份额的燃料，”Lilliestam 解释说。

该研究的作者建议在市场采用的最初阶段占 0.1% 的份额，此时“太阳能煤油”的价格会很高，而生产能力会很低。这对飞行成本几乎没有影响，但会促进生产设施的建设，并启动一条可以导致技术改进和降低价格的学习曲线。在没有进一步支持措施的情况下，配额可以逐步增加，直到太阳能煤油实现市场突破。

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