Este nuevo sistema produce combustible usando solo luz solar y aire


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Ingenieros de la ETH de Zúrich han diseñado un sistema que produce combustible a partir de la luz solar y el aire. El dispositivo captura el dióxido de carbono y el agua de la atmósfera y utiliza energía solar para convertirlo en gas sintético, que a su vez se convierte en combustible líquido neutro en carbono.

El sistema tiene tres unidades: una de captura directa de aire, una solar y una unidad de conversión de gas en líquido.

La primera sección aspira el aire del ambiente y utiliza la adsorción para extraer el dióxido de carbono y el agua. Estos elementos pasan a la segunda unidad, donde usa energía solar para transformar el oxígeno del dióxido de carbono y el agua entrantes, produciendo el gas sintético.

El gas puede recogerse para su uso, o canalizarse a la tercera unidad, donde se convierte en combustibles líquidos como el queroseno o el metanol.

Hemos demostrado con éxito la viabilidad técnica de toda la cadena de procesos termoquímicos para convertir la luz solar y el aire del ambiente en combustibles para transporte directo. El sistema integrado general logra un funcionamiento estable en condiciones reales de radiación solar intermitente y sirve como una plataforma única para futuras investigaciones y desarrollos.

Aldo Steinfeld, profesor a cargo de la investigación en ETH Zurich.

Los investigadores instalaron un pequeño sistema piloto de 5 kW en el tejado de un edificio. Funcionando durante siete horas al día con luz solar intermitente, el dispositivo fue capaz de producir 32 ml de metanol cada día.

El profesor indicó que los combustibles son neutros en carbono porque se utiliza energía solar para su producción y porque liberan solo tanto CO2 durante su combustión como se haya extraído previamente del aire para su producción.

La evaluación del ciclo de vida de la cadena de producción de combustible solar indica que se evitan emisiones de gases de efecto invernadero con respecto al combustible de aviación fósil en un 80% y se acercan al 100%, o cero emisiones, cuando los materiales de construcción (por ejemplo, acero o vidrio) se fabrican con energía renovable.

La «minirrefinería solar» es de hecho un «mini» sistema para fines de investigación. Y aunque produce cantidades relativamente pequeñas de combustible, lo hicieron en condiciones reales con la irradiación solar no tan óptima de Zurich.

Por ejemplo, durante una ejecución diaria representativa, la cantidad de gas sintético producida es de aproximadamente 100 litros estándar, que se pueden convertir en aproximadamente medio decilitro de metanol puro.

Y aunque no es mucho, el equipo calculó que una planta de 100 MW de energía solar radiante, podría producir 95.000 litros de queroseno al día, suficiente para llevar un Airbus A350 de Londres a Nueva York y viceversa. Varios componentes de la cadena de producción aún no están optimizados, la cual es la siguiente fase.

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