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    Crowd oil—carburanti dei sistemi di condizionamento dell'aria

    Credito:CC0 Dominio pubblico

    I ricercatori del Karlsruhe Institute of Technology (KIT) e dell'Università di Toronto hanno proposto un metodo che consente ai sistemi di condizionamento e ventilazione di produrre combustibili sintetici dall'anidride carbonica (CO 2 ) e acqua dall'aria ambiente. Gli impianti compatti servono a separare la CO 2 dall'aria ambiente direttamente negli edifici e producono idrocarburi sintetici che possono poi essere utilizzati come olio sintetico rinnovabile. Il team ora presenta questo concetto di "olio della folla" in Comunicazioni sulla natura .

    Per prevenire gli effetti disastrosi del cambiamento climatico globale, le emissioni di gas serra di origine antropica devono essere ridotte a zero nei prossimi tre decenni. Questo è chiaro dall'attuale rapporto speciale del Gruppo intergovernativo di esperti sui cambiamenti climatici (IPCC). La necessaria trasformazione pone un'enorme sfida alla comunità globale:interi settori come la produzione di energia, la mobilità e la gestione degli edifici devono essere riprogettate. In qualsiasi futuro sistema energetico rispettoso del clima, le fonti energetiche sintetiche potrebbero rappresentare un tassello essenziale. "Se utilizziamo l'energia eolica e solare rinnovabile e l'anidride carbonica direttamente dall'aria ambiente per produrre combustibili, si possono evitare grandi quantità di emissioni di gas serra, " afferma il professor Roland Dittmeyer dell'Institute for Micro Process Engineering (IMVT) al KIT.

    A causa della bassa CO 2 concentrazione nell'aria ambiente:oggi, la proporzione è dello 0,038 percento:grandi quantità di aria devono essere trattate in grandi sistemi di filtraggio per produrre quantità significative di fonti energetiche sintetiche. Un gruppo di ricerca guidato da Dittmeyer e dal professor Geoffrey Ozin dell'Università di Toronto (UoT) in Canada propone ora di decentralizzare la produzione di fonti energetiche sintetiche in futuro e di collegarle ai sistemi di ventilazione e condizionamento esistenti negli edifici. Secondo il professor Dittmeyer, le tecnologie necessarie sono essenzialmente disponibili, e l'integrazione termica e materiale delle singole fasi del processo dovrebbe consentire un elevato livello di utilizzo del carbonio e un'elevata efficienza energetica.

    "Vogliamo sfruttare le sinergie tra la tecnologia della ventilazione e della climatizzazione da un lato, e la tecnologia energetica e di riscaldamento dall'altro, per ridurre i costi e le perdite energetiche in sintesi. Inoltre, Il "crowd oil" potrebbe mobilitare molti nuovi attori per la transizione energetica. Gli impianti fotovoltaici privati ​​hanno dimostrato quanto bene possa funzionare". la conversione della CO 2 richiederebbe grandi quantità di energia elettrica per produrre idrogeno o gas di sintesi. Questa elettricità deve essere CO 2 -gratuito, cioè., non deve provenire da fonti fossili. "Un'espansione accelerata della produzione di energia rinnovabile, anche attraverso il fotovoltaico integrato negli edifici, è quindi necessario, "dice Dittmeyer.

    In una pubblicazione congiunta sulla rivista Comunicazioni sulla natura , gli scienziati guidati da Roland Dittmeyer di KIT e Geoffrey Ozin di UoT utilizzano analisi quantitative di edifici per uffici, supermercati e case a risparmio energetico per dimostrare la CO 2 potenziale di risparmio della loro visione di impianti di conversione decentralizzati accoppiati a infrastrutture edilizie. Ritengono che una parte significativa dei combustibili fossili utilizzati per la mobilità in Germania potrebbe essere sostituita da "petrolio della folla". Secondo i calcoli della squadra, Per esempio, la quantità di CO 2 potenzialmente catturabili nei sistemi di ventilazione dei circa 25, 000 supermercati dei tre maggiori rivenditori di generi alimentari della Germania da soli sarebbero sufficienti per coprire circa il 30 percento della domanda di cherosene della Germania o circa l'otto percento della sua domanda di diesel. Inoltre, le fonti energetiche prodotte potrebbero essere utilizzate nell'industria chimica come elementi costitutivi di sintesi universali.

    Il team può contare su indagini preliminari delle singole fasi di processo e simulazioni di processo, tra gli altri dal progetto Kopernikus P2X del Ministero Federale dell'Istruzione e della Ricerca. Su questa base, gli scienziati si aspettano un'efficienza energetica, ad es. la percentuale di energia elettrica utilizzata che può essere convertita in energia chimica, compresa tra il 50 e il 60 percento circa. Inoltre, si aspettano l'efficienza del carbonio, ad es. la proporzione di atomi di carbonio esauriti trovati nel carburante prodotto, che va da circa il 90 a quasi il 100%. Per confermare questi risultati di simulazione, I ricercatori IMVT e i partner del progetto stanno attualmente costruendo il processo completamente integrato presso KIT, con una CO . pianificata 2 fatturato di 1,25 chilogrammi all'ora.

    Allo stesso tempo, però, gli scienziati hanno scoperto che il concetto proposto, anche se fosse introdotto in tutta la Germania, non sarebbe in grado di soddisfare pienamente la domanda odierna di prodotti petroliferi. Ridurre la domanda di combustibili liquidi, ad esempio attraverso nuovi concetti di mobilità e l'espansione del trasporto pubblico locale, resta una necessità. Sebbene i componenti della tecnologia proposta, come gli impianti per la CO 2 cattura e sintesi delle fonti energetiche, sono già disponibili in commercio in alcuni casi, i ricercatori ritengono che siano ancora necessari grandi sforzi di ricerca e sviluppo e un adattamento delle condizioni quadro legali e sociali per mettere in pratica questa visione.


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