[유가 급등] 태양광으로 등유를? Solar-to-Jet-Fuel System Readies for Takeoff

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스위스 연방 공과대

태양열-제트 연료 시스템 이륙 준비

통합 연료 생산 공장의 성공적인 시연

 

수증기, 이산화탄소, 그리고 집중된 햇빛은 

이제 등유를 생산할 수 있다.

 

     기후 변화가 위기에서 비상사태로 접어들면서 항공 부문은 2050년 목표인 순배출량을 놓칠 것으로 보인다. 대유행 이전 5년 동안 미국, 델타, 사우스웨스트, 유나이티드 등 4대 항공사들은 제트 연료 사용이 15% 증가했다. 엔진 효율성의 지속적인 개선에도 불구하고, 그 숫자는 계속 증가할 것으로 예상된다.

 

 

그러나 한 가닥 희망은 태양광 연료에서 나온다. 처음으로, 취리히에 있는 스위스 연방 공과대학의 과학자들과 기술자들이 태양광 등유를 위한 통합 연료 생산 공장의 성공적인 시연을 보고했다. 집중된 태양 에너지를 사용하여, 그들은 수증기로부터 등유를, 공기로부터 이산화탄소를 직접 생산할 수 있었다. 이렇게 생산된 연료는 화석에서 파생된 연료에 대한 대안이며 기존 저장 및 유통 인프라 및 엔진과 함께 사용될 수 있다.

 

 

 

일산화탄소와 수소의 특정한 혼합물인 합성 가스(또는 신가스)에서 파생된 연료는 화석 연료에 대한 알려진 대안이다. 신가스는 화학 반응이 일산화탄소와 수증기를 탄화수소로 전환시키는 피셔-트로프슈 합성에 의해 생성된다. ETH 연구팀은 금속산화물 산화환원 사이클을 이용해 물과 이산화탄소를 분리하는 태양광 구동 열화학 방식이 재생 가능한 신가스를 생산할 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 그들은 2019년 ETH 기계 연구소의 옥상 태양광 정유소에서 이 과정을 시연했다.

 

스펀지처럼 보이는 물질의 클로즈업 태양 반응기에서 사용되는 세리아로 만들어진 그물 모양의 다공성 구조물은 CO2와 H2O를 열화학적으로 분해하여 H2와 CO의 특정 혼합물인 syngoas를 생성한다.(ETH 취리히)

 

기후 변화가 위기에서 비상사태로 접어들면서 항공 부문은 2050년 목표인 순배출량을 놓칠 것으로 보인다. 대유행 이전 5년 동안 미국, 델타, 사우스웨스트, 유나이티드 등 4대 항공사들은 제트 연료 사용이 15% 증가했다. 엔진 효율성의 지속적인 개선에도 불구하고, 그 숫자는 계속 증가할 것으로 예상됩니다.

 

그러나 한 가닥 희망은 태양 연료에서 나온다. 처음으로, 취리히에 있는 스위스 연방 공과대학의 과학자들과 기술자들이 태양 등유를 위한 통합 연료 생산 공장의 성공적인 시연을 보고했다. 집중된 태양 에너지를 사용하여, 그들은 수증기로부터 등유를, 공기로부터 이산화탄소를 직접 생산할 수 있었다. 이렇게 생산된 연료는 화석에서 파생된 연료에 대한 드롭인 대안이며 기존 저장 및 유통 인프라 및 엔진과 함께 사용될 수 있다.

 

 

 

일산화탄소와 수소의 특정한 혼합물인 합성 가스(또는 신가스)에서 파생된 연료는 화석 연료에 대한 알려진 대안이다. 신가스는 화학 반응이 일산화탄소와 수증기를 탄화수소로 전환시키는 피셔-트로프슈 합성에 의해 생성된다. ETH 연구팀은 금속산화물 산화환원 사이클을 이용해 물과 이산화탄소를 분리하는 태양광 구동 열화학 방식이 재생 가능한 신가스를 생산할 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 그들은 2019년 ETH 기계 연구소의 옥상 태양광 정유소에서 이 과정을 시연했다.

 

스펀지처럼 보이는 물질의 클로즈업 태양 반응기에서 사용되는 세리아로 만들어진 그물 모양의 다공성 구조물은 CO2와 H2O를 열화학적으로 분해하여 H2와 CO의 특정 혼합물인 syngoas를 생성한다.ETH 취리히

 

현재 시범 규모의 태양탑 발전소는 스페인의 IMDEA 에너지 연구소에 세워졌다. 이번 연구를 이끈 ETH의 공학 교수 알도 스타인펠드는 2019년 실험의 태양 원자로를 10배 확대한다고 말한다. 이 연료 발전소는 세 가지 하부 시스템인 태양 타워 집광 설비, 태양 원자로, 기체와 액체 사이의 장치를 결합한다.

 

먼저 태양을 따라 회전하는 거울로 만든 헬리오스타트(heliostat) 장(場)이 탑 꼭대기에 설치된 원자로에 태양 조사를 집중한다. 반응기는 세리아(또는 세륨)로 만들어진 그물 모양의 다공성 세라믹 구조물이 늘어선 공동 수용체이다.IV) 산화물) 원자로 안에서 집중된 햇빛은 약 1,500 °C의 고온 환경을 만들어 대기에서 포획된 이산화탄소와 물을 쪼개어 신가스를 만들어낼 수 있다. 마지막으로, 신가스는 기체-액체 단위에서 등유로 처리된다. 중앙 통제실은 전체 시스템을 운영한다.

 

 

 

 

이 방법을 사용하여 생산된 연료는 연료 탄소 순환을 종료한다. 연료 탄소 순환은 제조 과정에서 발생한 이산화탄소 양만큼만 생산하기 때문이다. 스타인펠드는 "현재 시범 연료 공장은 여전히 연구 목적의 실증 시설이지만 완전히 통합된 공장이고 산업 구현과 관련된 규모의 태양광 타워 구성을 사용하고 있다"고 말한다.

 

황기철 콘페이퍼 에디터 인플루언서

Ki Chul Hwang Conpaper editor influencer

 

(Source: 

https://spectrum.ieee.org/solar-to-jet-fuel-system-readies-for-take-off)

 

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