چگونه می توان سوخت های مصنوعی را از طریق انرژی های تجدید پذیر به دست آورد

مگر اینکه نیروی محرکه الکتریکی باتری گسترش یابد، از موتورهای احتراقی مستثنی نیست. در حوزه خودرو، ناوگانی متشکل از 1.300 میلیون وسیله نقلیه امروزه در سراسر جهان در حال تردد هستند و این تعداد در دهه های آینده ما کاهش نخواهد یافت. در همه موارد، جایگزینی احتراق در بخش هایی مانند هوانوردی یا کاربری های خاص، از مجموعه ژنراتورهای پشتیبان در بیمارستان ها تا پمپ های خودروهای آتش نشانی آسان نخواهد بود.

به همین دلیل، پورشه در حال انجام ابتکاراتی برای توسعه تولید سوخت های مصنوعی یا سوخت های الکترونیکی است. از سال 2022، پورشه 75 میلیون دلار در HIF Global LLC، یک گروه تجاری که پروژه های بین المللی برای راه اندازی کارخانه های تولید سوخت مصنوعی را برنامه ریزی می کند، سرمایه گذاری کرد. از جمله این پروژه ها می توان به کارخانه آزمایشی هارو اونی در پونتا آرناس (شیلی) اشاره کرد که توسط پورشه آغاز شده و با شرکت هایی مانند زیمنس انرژی و اکسون موبیل اجرا شده است.

سوخت های مصنوعی

سوخت های مصنوعی PF

و یکی از دو عنصر اصلی که در هارو اونی استفاده می کنند هوا است. این نیروگاه ویژگی های استثنایی موقعیت خود را برای استفاده از انرژی باد نشان داده است. باد در استان ماگالانز در جنوب شیلی شدید است و همیشه در یک جهت می وزد. برای کارخانه نمایش یک توربین 3.4 مگاواتی Siemens Gamesa SG 132-3,4. در فاز بعدی نیروگاه بادی به 280 مگاوات افزایش می یابد و همزمان در مقیاس صنعتی افزایش می یابد و توان آن در 100 می شود.

عنصر ضروری دیگر آب است. با الکتریسیته ای که از این طریق به دست می آید، هیدروژن و اکسیژن موجود در آن را جدا می کند. این یک روش سرمایه گذاری برای سلول های سوختی است که در آن ترکیب هیدروژن و اکسیژن برق و آب تولید می کند. همین فناوری از این طریق به وجود آمد: یک غشای تبادل پروتون (غشاء تبادل پروتون، PEM) برای این ذرات (H+) نفوذپذیر است اما برای گازها و الکترون‌ها هرمتیک است. یعنی غشاء به عنوان رسانای الکتریکی بین آند و کاتد عمل می کند و در عین حال هیدروژن و اکسیژن را از هم جدا می کند تا دوباره با هم ترکیب نشوند. این یک فرآیند نسبتا ساده و کارآمد، نگهداری کم است و نیازی به افزودن مواد دیگر ندارد.

در مرحله بعد، هوا دوباره مداخله می کند: CO2 باید از آن استخراج شود. یک واحد جمع آوری مستقیم ترموستات جهانی دارای یکپارچه های سرامیکی است که واسطه جاذب های شیمیایی است که به عنوان اسفنج CO2 عمل می کنند. متعاقباً این گاز با بخار در دمای پایین جمع آوری می شود.

سوخت های مصنوعی

سوخت های مصنوعی PF

با هیدروژن از یک سو و دی اکسید کربن از سوی دیگر، اکنون می توان یک هیدروکربن ساخت. ترکیب شده و ابتدا گاز سنتز یا گاز سنتز را تشکیل می دهد و پس از عبور از کاتالیزور به متانول تبدیل می شود. یا، به طور خاص، متانول الکترونیکی، از یک منبع انرژی تجدید پذیر و مواد خام غیر فسیلی: آب و هوا می آید. هنگامی که شما آن هیدروکربن را دارید، می توانید آن را به سایرین، مانند بنزین مصنوعی، تبدیل کنید. در مورد کارخانه هارو اونی، یک فرآیند تبدیل ExxonMobil (تخت سیال) تکمیل شد.

با سوزاندن این سوخت، COXNUMX به اتمسفر اضافه نمی شود، دقیقاً به این دلیل که از همان چیزی که قبلاً در آن بود استفاده می شود. علاوه بر این، از آنجایی که این ماده فسیلی نیست، کمبود عناصر نامطلوب دیگری مانند گوگرد وجود دارد که باید از بنزین یا گازوئیل حذف شود، فرآیندی که هزینه انرژی دارد.