De transitie van fossiele naar hernieuwbare brandstoffen is een van de belangrijkste uitdagingen van de toekomst. Het SUN-to-LIQUID-project gaat deze uitdaging aan door hernieuwbare transportbrandstoffen te produceren uit water en CO ₂ met geconcentreerd zonlicht:het project, die wordt gefinancierd door de EU en Zwitserland, slaagde er nu in om de eerste synthese van zonnekerosine aan te tonen. "De SUN-to-LIQUID-kerntechnologie voor zonne-energie en de geïntegreerde chemische fabriek zijn experimenteel gevalideerd onder reële veldomstandigheden die relevant zijn voor industriële implementatie, " zei Prof. Aldo Steinfeld van ETH Zürich, die de ontwikkeling van de thermochemische zonnereactor leidt. "Deze technologische demonstratie kan belangrijke implicaties hebben voor de transportsectoren, vooral voor de langeafstandsluchtvaart- en scheepvaartsectoren die sterk afhankelijk zijn van drop-in koolwaterstofbrandstoffen, " kondigde projectcoördinator Dr. Andreas Sizmann van Bauhaus Luftfahrt aan, "we zijn nu een stap dichter bij het leven op een hernieuwbaar 'energie-inkomen' in plaats van ons fossiele 'energie-erfgoed' te verbranden." Dit is een noodzakelijke stap om ons milieu te beschermen."

Van het laboratorium naar het veld

Het voorgaande EU-project SOLAR-JET ontwikkelde de technologie en realiseerde de allereerste productie van zonnestraalbrandstof in een laboratoriumomgeving. Het SUN-to-LIQUID-project heeft deze technologie opgeschaald voor testen op de zon bij een zonnetoren. Met dat doel, een unieke zonne-energiecentrale werd gebouwd bij het IMDEA Energy Institute in Móstoles, Spanje. "Een zonvolgend veld van heliostaten concentreert zonlicht met een factor 2, 500 - drie keer hoger dan de huidige zonnetorens die worden gebruikt voor elektriciteitsopwekking, " legt Dr. Manuel Romero van IMDEA Energy uit. Deze intense zonnestroom, geverifieerd door het fluxmeetsysteem ontwikkeld door projectpartner DLR, maakt het mogelijk om reactietemperaturen van meer dan 1 te bereiken 500°C in de zonnereactor op de top van de toren. De zonnereactor, ontwikkeld door projectpartner ETH Zürich, produceert synthesegas, een mengsel van waterstof en koolmonoxide, uit water en CO ₂ via een thermochemische redoxcyclus. Een door projectpartner HyGear ontwikkelde gas-to-liquid plant op locatie verwerkt dit gas tot kerosine.

Onbeperkt aanbod van duurzame brandstof

Vergeleken met conventionele fossiele vliegtuigbrandstof, de netto CO ₂ emissies naar de atmosfeer kunnen met meer dan 90% worden verminderd. Verder, aangezien het door zonne-energie aangedreven proces afhankelijk is van overvloedige grondstoffen en niet concurreert met voedselproductie, het kan dus voldoen aan de toekomstige vraag naar brandstof op wereldschaal zonder de bestaande wereldwijde infrastructuur voor brandstofdistributie te hoeven vervangen, opslag, en gebruik.

Project achtergrond

SUN-to-LIQUID is een vierjarig project dat wordt ondersteund door het Horizon 2020-onderzoeks- en innovatieprogramma van de Europese Unie en het Zwitserse staatssecretariaat voor onderwijs, Onderzoek en Innovatie (SERI). Het begon in januari 2016 en eindigt op 31 december 2019. SUN-to-LIQUID sluit zich aan bij toonaangevende Europese onderzoeksorganisaties en bedrijven op het gebied van thermochemisch brandstofonderzoek op zonne-energie, namelijk ETH Zürich, IMDEA Energie, DLR, Abengoa Energía en HyGear Technology &Services B.V. De coördinator Bauhaus Luftfahrt e.V. is ook verantwoordelijk voor technologie- en systeemanalyses. ARTTIC ondersteunt het Research Consortium met projectmanagement en communicatie.