Швейцарският път към синтетичния метан е по-солиден и по-гъвкав

Синтетичните енергийни носители са въглеродно неутрални и правят възобновяемата енергия транспортируема и съхранявана в дългосрочен план.
Синтетично произведеният метан е един от тях, но има проблем: производството включва доста големи загуби на енергия; освен това съществуващите процеси изискват пречистване на метан.
За да промените тази ситуация, в Швейцария Изследователите на EMPA са разработили нова концепция за реактор, оптимизиран за метаниране, т.е. генериране на синтетичен метан.

Синтетичен бензин: бъдещето на мобилността от Porsche eFuel

Произвежда се само количеството CO2, което преди това е било отстранено от водните пари от атмосферата

Успешният енергиен преход изисква енергийни източници, които са щадящи климата; това означава: възможно най-малко емисии на CO2 (в идеалния случай никакви), по време на производство и употреба.
Синтетичните енергийни носители, т.е. тези, получени от възобновяема енергия чрез процеси на химическо преобразуване, са една от най-обещаващите възможности.
Използването на тези енергийни носители произвежда само количеството CO2, което преди това е било отстранено от атмосферата за тяхното производство.

Швейцария: Към неутрален по отношение на климата пътен трафик

Кристиан Бах: „Колектор, направен за нас от Climeworks, отделяне на Цюрихската политехника“

Изкуствено произведеният метан попада в тази категория.
„Синтетичният газ предлага огромен потенциал, ако се произвежда от атмосферен CO2 и водород, генерирани по възобновяем начин“, обяснява той Кристиан Бах, ръководител на лабораторията Automotive Powertrain Technologies наEMPA.
„Въпреки това, за производството на водород е необходимо да има много вода и възобновяема електроенергия. Следователно в нашия демонстратор на мобилност искаме да извлечем не само въглероден диоксид, но и вода за производство на водород директно от атмосферата с помощта на колектор на CO2, направен от отделна компания от Цюрихска политехника, Climateworks”.
В бъдеще тези концепции могат да бъдат приложени в пустинни региони, които нямат течни водни резерви.

Безпрецедентен двигател е произведен в Швейцария... 8 или 12 пъти

Няма "H" от страната, получена в проучванията на Kiefer, Nikolic, Borgschulte и Dimopoulos Eggenschwiler

Производството на синтетичен метан от водород и CO2, т. нар. метаниране, обаче има клопки.
Всъщност метанът, произведен от този каталитичен процес, все още съдържа водород, което не позволява да бъде въведен директно в газовата мрежа.
I ricercatori dell 'EMPA Флориан Кифер, Марин Николич, Андреас Боргшулте e Панайотис Димопулос Егеншвилер затова те разработиха нова концепция на реактора, при която образуването на водород от страната на продукта е предотвратено.
Това води до по-опростен контрол на процеса и повишена пригодност за динамична работа, например за свързване с нестабилно налични възобновяеми енергии.
Проектът е подкрепен от кантона Цюрих, Avenergy Suisse, Migros, Lidl Switzerland, Armasuisse, Swisspower и Федералния съвет на технологичните институти.

Google Maps добавя устойчиви маршрути за пътуване с кола

Директното въвеждане на "неометан" в газовата мрежа е възможно благодарение на адсорбцията на H2O

Метанът без водород се получава чрез процес, наречен абсорбционно метаниране.
Идеята: водата, получена по време на реакцията, непрекъснато се адсорбира върху порест носител на катализатор по време на метаниране.
Адсорбцията, различна от абсорбцията, е химично-физично явление, което се състои в натрупването на едно или повече течни вещества върху повърхността на кондензат.
Непрекъснатото отстраняване на водата позволява да се получи само метан като продукт, в чиста форма, елиминирайки необходимостта от пречистване на (предишната) смес от продукти.
В края на реакцията каталитичният поддържащ материал се изсушава отново чрез понижаване на налягането и е готов за следващия реакционен цикъл.
„Този ​​процес е по-гъвкав и стабилен от предишните системи, но също така има известен потенциал за спестяване на енергия, защото можем да го изпълняваме при по-ниско налягане и без отделяне и рециркулация на водород“, обяснява той Флориан Кифер, ръководител на проект за метаниране с повишено усвояване при Движение.
„Прецизна оценка на енергийната ефективност обаче ще бъде възможна само когато демонстраторът е в пълна експлоатация.

Една стъпка по-близо до слънчевите горива, генерирани... от въздуха

От лабораторията до промишленото предприятие: три години изследвания със зеолитни пелети, завършени с патента

На Флориан Кийфър и неговия екип бяха необходими около три години, за да разработят нова концепция за реактор със зеолитни пелети, които действат като пореста опора за катализатора и едновременно с това абсорбират водата, получена по време на реакцията на метаниране.
Фокусът беше и върху мащабирането на процеса: с други думи, те разсъждаваха върху концепцията за това как този процес може да бъде приложен за големи инсталации.
За тази цел EMPA си сътрудничи с няколко индустриални партньори.
Времето за регенерация, т.е. времето, необходимо за изсушаване на реактора, е от решаващо значение за дизайна на реактора и планирането на процеса.
За да се осигури непрекъснато производство на синтетичен метан, поне два реактора трябва да работят последователно.
Управлението на топлината също е от решаващо значение за сушенето на реактора, както чрез отстраняване на топлината от реактора, така и чрез съхраняване на топлината в слоя на катализатора.
А екипът на Флориан Кийфър вече е подал патент в тази област.

Каква ще бъде цената на неутрална по отношение на CO2 Швейцария?

Гъвкава енергийна система благодарение на синтетични горива: те са лесни за съхранение и транспортиране

Синтетичните горива се използват в конвенционалните бензинови, дизелови или газови превозни средства.
Високите загуби при преобразуване са основният недостатък на синтетичните горива: днес около 50 процента от първичната енергия се губи по време на производството на синтетични горива от възобновяема електроенергия.
В бъдеще тези загуби вероятно могат да бъдат намалени до 40-45 процента.
Икономическите анализи показват, че синтетичните горива имат смисъл само в случаите, когато не е възможна директна електрификация: например при транспорт на дълги разстояния и тежки товари, товарни кораби и самолети.
Въпреки това, ако се вземе предвид цялата енергийна система, синтетичните горива имат решаващо предимство: те могат лесно да се транспортират на дълги разстояния, което също позволява използването на далечни възобновяеми енергийни ресурси.
Освен това те могат да се съхраняват за дълги периоди от време без загуба.
По този начин те правят нашата домашна система за възобновяема енергия много по-гъвкава.

„Слънчогледова компания“ за борба с глобалното затопляне