Lze získat palivo jen ze slunce a ze vzduchu? V Curychu vyrábějí solární benzín

V článku zveřejněném v časopise Nature vědci z Curychu a Postupimi popisují, jak tento nový solární reaktor funguje. Nejen to. Nastiňují také pravidla, na základě kterých by se dala výroba „solárního benzínu“ rozšířit po světě.

Uhlíkově neutrální paliva mají zásadní význam pro udržitelnost letecké a námořní dopravy. Zařízení vyvinuté v Curychu lze použít k výrobě syntetických kapalných paliv, při jejichž spalování se uvolňuje tolik CO2, kolik se dříve pro jejich výrobu získávalo ze vzduchu. CO2 a voda se získávají přímo z okolního vzduchu a štěpí se pomocí sluneční energie. Tímto procesem vzniká takzvaný synplyn, směs vodíku a oxidu uhelnatého, který se následně zpracovává na petrolej, metanol nebo jiné uhlovodíky.

Rafinérie na střeše

Tým výzkumníků pod vedením Alda Steinfelda, profesora obnovitelných zdrojů energie na ETH v Curychu, provozoval v posledních dvou letech miniaturní solární rafinérii na střeše budovy univerzity.

Pro výrobu jsou obzvláště vhodné pouštní oblasti s vysokými solárními zdroji.

„Toto zařízení úspěšně demonstruje technickou proveditelnost celého termochemického procesu přeměny slunečního záření a okolního vzduchu na kapalná paliva. Systém funguje stabilně v reálných slunečních podmínkách a poskytuje jedinečnou platformu pro další výzkum a vývoj,“ říká Steinfeld. Technologie je prý nyní dostatečně vyspělá pro použití v průmyslu.

Ideální podmínky v poušti

Analýzy celého procesu ukazují, že pokud by se palivo vyrábělo v průmyslovém měřítku, stálo by 1,20 až 2 eura za litr. Pro výrobu jsou obzvláště vhodné pouštní oblasti s vysokými solárními zdroji.

„Na rozdíl od biopaliv, jejichž potenciál je omezený kvůli nedostatku zemědělské půdy, nám tato technologie umožňuje uspokojit celosvětovou poptávku po leteckém palivu s využitím méně než jednoho procenta světové vyprahlé půdy a nekonkurovala by produkci potravin nebo krmiv pro hospodářská zvířata,“ vysvětluje profesor Johan Lilliestam, vedoucí výzkumné skupiny na Institutu pro pokročilá studia udržitelnosti (IASS Potsdam) a profesor energetické politiky na Postupimské univerzitě.

Potřeba podpory politiků

Vzhledem k vysokým počátečním investičním nákladům však budou solární paliva potřebovat politickou podporu, aby se zajistil jejich vstup na trh. „Stávající podpůrné nástroje Evropské unie, tedy obchodování s emisemi a kompenzace, nejsou dostatečné pro stimulaci poptávky po solárních palivech na trhu. S ohledem na to navrhujeme přijetí evropského systému kvót pro letecké palivo, který by byl specifický pro danou technologii. Ten by vyžadoval, aby letecké společnosti získávaly určitý podíl paliva ze solárních zdrojů,“ vysvětluje Lilliestam.

Autoři studie doporučují podíl ve výši 0,1 % v nejranější fázi zavádění na trh, kdy bude cena „solárního benzínu“ vysoká a výrobní kapacity nízké. To by mělo jen malý dopad na náklady na létání, ale podpořilo by to výstavbu výrobních zařízení a nastartovalo by to křivku, která by mohla vést k technologickému zdokonalení a snížení cen. Kvóty by se pak mohly postupně zvyšovat, dokud solární benzín nedosáhne průlomu na trhu bez dalších podpůrných opatření.