Onderzoekers van het Karlsruhe Institute of Technology (KIT) en de Universiteit van Toronto hebben een methode voorgesteld waarmee airconditioning- en ventilatiesystemen synthetische brandstoffen kunnen produceren uit koolstofdioxide (CO _{2 ) en water uit de omgevingslucht. Compacte planten om CO . te scheiden 2 uit de omgevingslucht direct in gebouwen en produceren synthetische koolwaterstoffen die vervolgens kunnen worden gebruikt als hernieuwbare synthetische olie. Het team presenteert dit "crowd oil"-concept nu in Natuurcommunicatie .}

Om de rampzalige gevolgen van de wereldwijde klimaatverandering te voorkomen, de door de mens veroorzaakte uitstoot van broeikasgassen moet de komende drie decennia tot nul worden teruggebracht. Dit blijkt duidelijk uit het huidige speciale rapport van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). De noodzakelijke transformatie vormt een enorme uitdaging voor de wereldgemeenschap:hele sectoren zoals energieopwekking, mobiliteit en gebouwbeheer moeten opnieuw worden ontworpen. In elk toekomstig klimaatvriendelijk energiesysteem synthetische energiebronnen zouden een essentiële bouwsteen kunnen zijn. "Als we hernieuwbare wind- en zonne-energie en koolstofdioxide rechtstreeks uit de omgevingslucht gebruiken om brandstoffen te produceren, grote hoeveelheden broeikasgassen kunnen worden vermeden, ", zegt professor Roland Dittmeyer van het Institute for Micro Process Engineering (IMVT) van het KIT.

Door de lage CO _{2 concentratie in de omgevingslucht - vandaag, het aandeel is 0,038 procent - grote hoeveelheden lucht moeten in grote filtersystemen worden behandeld om aanzienlijke hoeveelheden synthetische energiebronnen te produceren. Een onderzoeksteam onder leiding van Dittmeyer en professor Geoffrey Ozin van de Universiteit van Toronto (UoT) in Canada stelt nu voor om de productie van synthetische energiebronnen in de toekomst te decentraliseren en te koppelen aan bestaande ventilatie- en airconditioningsystemen in gebouwen. Volgens professor Dittmeyer, de benodigde technologieën zijn in wezen beschikbaar, en de thermische en materiële integratie van de afzonderlijke procesfasen zal naar verwachting een hoog niveau van koolstofgebruik en een hoge energie-efficiëntie mogelijk maken.}

"We willen enerzijds de synergieën tussen ventilatie- en airconditioningtechnologie benutten, en energie- en verwarmingstechniek anderzijds, om de kosten en energieverliezen in de synthese te verminderen. In aanvulling, 'crowd oil' zou veel nieuwe actoren voor de energietransitie kunnen mobiliseren. Particuliere fotovoltaïsche systemen hebben laten zien hoe goed dit kan werken." de omzetting van CO _{2 zou grote hoeveelheden elektrisch vermogen nodig hebben om waterstof of synthesegas te produceren. Deze elektriciteit moet CO . zijn 2 -vrij, d.w.z., het mag niet uit fossiele bronnen komen. "Een versnelde uitbreiding van duurzame energieopwekking, onder meer door in gebouwen geïntegreerde fotovoltaïsche energie, is daarom noodzakelijk, ', zegt Dittmeyer.}

In een gezamenlijke publicatie in het tijdschrift Natuurcommunicatie , de wetenschappers onder leiding van Roland Dittmeyer van KIT en Geoffrey Ozin van UoT gebruiken kwantitatieve analyses van kantoorgebouwen, supermarkten en energiezuinige huizen om de CO _{2 besparingspotentieel van hun visie van gedecentraliseerde conversie-installaties gekoppeld aan het bouwen van infrastructuur. Ze denken dat een aanzienlijk deel van de fossiele brandstoffen die in Duitsland voor mobiliteit worden gebruikt, kan worden vervangen door 'crowd oil'. Volgens de berekeningen van het team, bijvoorbeeld, de hoeveelheid CO 2 die mogelijk kunnen worden opgevangen in de ventilatiesystemen van de ongeveer 25, 000 supermarkten van de drie grootste levensmiddelenwinkels van Duitsland alleen al zouden voldoende zijn om ongeveer 30 procent van de Duitse vraag naar kerosine of ongeveer 8 procent van de dieselvraag te dekken. In aanvulling, de geproduceerde energiebronnen zouden in de chemische industrie kunnen worden gebruikt als universele synthesebouwstenen.}

Het team kan vertrouwen op vooronderzoeken van de afzonderlijke processtappen en processimulaties, onder meer van het Kopernikus-project P2X van het federale ministerie van Onderwijs en Onderzoek. Op deze basis, de wetenschappers verwachten een energie-efficiëntie, d.w.z. het deel van de gebruikte elektrische energie dat kan worden omgezet in chemische energie - van ongeveer 50 tot 60 procent. In aanvulling, ze verwachten koolstofefficiëntie, d.w.z. het aandeel verbruikte koolstofatomen in de geproduceerde brandstof varieert van ongeveer 90 tot bijna 100 procent. Om deze simulatieresultaten te bevestigen, IMVT-onderzoekers en projectpartners bouwen momenteel aan het volledig geïntegreerde proces van het KIT, met een geplande CO _{2 omzet van 1,25 kilogram per uur.}

Tegelijkertijd, echter, de wetenschappers hebben ontdekt dat het voorgestelde concept - zelfs als het in heel Duitsland zou worden geïntroduceerd - niet volledig zou kunnen voldoen aan de huidige vraag naar ruwe olieproducten. Vermindering van de vraag naar vloeibare brandstoffen, bijvoorbeeld door nieuwe mobiliteitsconcepten en de uitbreiding van het lokale openbaar vervoer, blijft een noodzaak. Hoewel de componenten van de voorgestelde technologie, zoals de planten voor CO _{2 afvang en de synthese van energiebronnen, zijn in sommige gevallen al in de handel verkrijgbaar, de onderzoekers menen dat er nog grote inspanningen op het vlak van onderzoek en ontwikkeling en een aanpassing van de wettelijke en maatschappelijke randvoorwaarden nodig zijn om deze visie in de praktijk te brengen.}