Solární energii lze transformovat na palivo

Slunce je čistý a prakticky nevyčerpatelný zdroj energie, bohužel jeho využití není úplně jednoduché. Proto je vývoj a optimalizace solárních technologií předmět zájmu mnoha vědeckých týmů. Vědci ze švýcarského Institutu Paula Scherera nedávno oznámili objev technologie, která umožňuje využít solární energii k přeměně oxidu uhličitého a vody přímo na palivo.[1,2]

V procesu se využívá oxid ceričitý (CeO2) jako katalyzátor. Výhodou tohoto oxidu je snadnost odstranění kyslíku z krystalové mřížky a také snadné doplnění kyslíku do vzniklých vakancí při změně teploty. Další výhodou je vysoká mobilita kyslíkových iontů v krystalové mřížce. Funkce katalyzátoru se skládá ze dvou kroků. Nejprve je pomocí solární energie oxid ceričitý vystaven vysoké teplotě, čímž dojde k odstranění části kyslíku, takže oxid je z části redukován a tím aktivován.

CeO2 → CeO2-x + x/2 O2

V druhém kroku, kde již není nutná solární energie, je aktivovaný katalyzátor proudu plynu obsahujícímu vodu a oxid uhličitý. Tím dojde k reaoxidaci katalyzátoru a vzniku vodíku, resp. oxidu uhelnatého.

CeO2-x + x H2O → CeO2 + x H2
CeO2-x + x CO2 → CeO2 + x CO

Vzniklá směs plynů CO a H2 je pak dále konvertována na methan nebo kapalné uhlovodíky, které jsou velmi žádanými palivy.[3] Proces probíhá při dvou teplotách, redukce při 1500 °C a následná oxidace při 500 °C. Tato studia prokázala, že lze přímo využitím sluneční energie vyrábět palivo, zatím je zde ale velký prostor pro zlepšení.

Odkazy

  1. First demonstration of direct hydrocarbon fuel production from water and carbon dioxide by solar-driven thermochemical cycles using rhodium–ceria.
  2. How solar energy can be transformed into fuel
  3. Fischer-Tropschova syntéza

Leave a Reply

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..