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水と二酸化炭素、太陽光だけでジェット燃料を作り出すソーラータワーシステム

カラパイア


image credit:IMDEA Energy

 空の旅は良いものだが、飛行機から排出される二酸化炭素などの温室効果ガスは、地球温暖化を進める大きな要因の1つでもある。

 そこでスペインに建設されたのは、太陽と水と二酸化炭素からジェット燃料を生産する施設だ。まさにカーボンニュートラル(温室効果ガスの排出量と吸収量を均衡させる)な代替ジェット燃料である。

 この技術自体は数年前からあったが、今回それを産業レベルにスケールアップできることが実証され、学術誌『Joule』(2022年7月20日付)で発表された。

 スイス、チューリッヒ工科大学のアルド・スタインフェルド教授は、「完全統合型のソーラータワーシステム内において、水・二酸化炭素からケロシンまでの熱化学プロセスチェーンを実証したのは、我々が初めて」と語る。

太陽と水と二酸化炭素で作るジェット燃料

 飛行機は空を飛ぶためにジェット燃料を大量に消費する。人間の活動によって引き起こされる温暖化の5%は、それに起因するとされるほどだ。

 だが、長距離を飛行する商業線にふさわしい代替燃料はなかなか見つかっていない。

 こうした状況を改善するべく、スタインフェルド教授らが取り組んでいるのが、太陽と水と二酸化炭素から「合成ケロシン」を作る方法だ。

 その生産プロセスでは、空気に含まれている二酸化炭素が吸収される。だから合成ケロシンをジェットエンジンで燃焼させても、化石燃料のように新たな二酸化炭素が大気中に放出されることはない。

 もともと大気に含まれていた二酸化炭素が排出されるだけなので、差し引きゼロ――カーボンニュートラルなのだ。

 しかも合成ケロシンは使い勝手もいい。既存のジェットエンジンにも使えるし、従来のケロシンに混ぜて使うこともできるからだ。

SUN-to-LIQUID – Renewable Transportation Fuels from Solar Energy

次の目標は生産効率を上げること

 合成ケロシンの生産施設は太陽の国スペイン、マドリードにある。

 メインとなるのは15メートルの塔の頂上に設置された「リアクター(化学反応を起こさせる装置)」だ。地面に敷き詰められた「169枚のパネル」で日光を反射し、リアクターに太陽エネルギーを集中する。

 するとその熱によってリアクター内の「酸化セリウム」が化学反応を起こし、水と二酸化炭素を合成ガスに転換。これをさらに液化すると、ケロシンや軽油に似た燃料が出来上がる。

 現時点で、入力された太陽エネルギーのうち、合成ガスエネルギーに転換される割合、すなわち生産効率は約4%であるとのこと。

 研究グループの目標は、これを15%まで引き上げることだ。これが実現できれば、反射パネルの数を減らしたり、燃料の生産量を増やしたりできるようになるそうだ。

References:An all-in-one solar-powered tower makes carbon-neutral jet fuel – Scimex / SUN-to-LIQUID project publishes successful thermochemical kerosene production using solar energy, water and CO2 in an integrated solar experimental facility in the scientific journal Joule | IMDEA Energy / written by hiroching / edited by / parumo

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