Viajar de avião sem emitir CO₂ adicional — isso seria possível com combustíveis sintéticos produzidos a partir da água e do ar ambiente com a ajuda de energia renovável. No entanto, grandes quantidades seriam necessárias. Um novo processo de produção desenvolvido no âmbito do projeto de pesquisa KEROGREEN utiliza uma tecnologia de plasma inovadora para tornar isso possível. Os parceiros de pesquisa construíram uma primeira instalação de produção no Karlsruhe Institute of Technology (KIT).
CO₂ -tráfego aéreo neutro é um grande desafio. "Baterias, hidrogênio e soluções híbridas dificilmente são adequadas, pois suas densidades de energia são muito pequenas", diz o professor Peter Pfeifer, do Instituto de Engenharia de Microprocessos do KIT. Ele é um dos porta-vozes do projeto de pesquisa KEROGREEN. "Os biocombustíveis precisam de áreas de cultivo e, portanto, competem com a produção de alimentos e a preservação do meio ambiente natural."

Para habilitar CO₂ -na aviação neutra, a Pfeifer e os parceiros da KEROGREEN exploraram outra opção:querosene do ar e da água. "Ao usar energia renovável e CO₂ diretamente da atmosfera, temos um circuito fechado de carbono. Podemos até continuar usando a infraestrutura existente para armazenamento, transporte, abastecimento de aviões e tecnologia de motores." Além disso, como o querosene verde sintético não produziria nenhuma emissão de enxofre, fuligem e óxido de nitrogênio (NO_x ) seriam reduzidas.

Para produzir quantidades suficientes de querosene, os parceiros KEROGREEN desenvolveram um processo escalável que se baseia em uma tecnologia de plasma inovadora e cabe em um contêiner de transporte. O KEROGREEN teve a duração de quatro anos e meio. O trabalho foi coordenado pelo Instituto Holandês de Pesquisa Energética Fundamental (DIFFER) em Eindhoven. Um centro de pesquisa foi construído no KIT. A tecnologia agora está em sua última fase de integração do sistema. Os componentes já foram conectados entre si, embora tenham alcançado diferentes níveis de maturidade. "O novo processo de produção é muito amigo dos recursos, pois não são necessários recursos raros", diz Pfeifer.

Tecnologia de plasma inovadora para CO₂ dissociação

O processo consiste em três etapas principais:Primeiro, CO₂ do ar ambiente é alimentado em um reator no qual é dissociado em monóxido de carbono (CO) e oxigênio por meio de um plasma gerado com radiação de micro-ondas. Em seguida, o oxigênio é removido.

No segundo reator, o CO é convertido em hidrogênio pela reação de deslocamento água-gás. Este hidrogênio e o CO restante (quando combinados denominados gás de síntese) são convertidos em hidrocarbonetos pela síntese de Fischer-Tropsch em um terceiro reator. Hidrocarbonetos altamente moleculares que não podem ser usados ​​para a produção de querosene são dissociados internamente. Ao final, obtém-se o constituinte básico dos combustíveis de aviação. Esta matéria-prima pode então ser refinada em querosene ou usada para armazenar energia.

Ideal para uso descentralizado com energia renovável

De acordo com os resultados obtidos pelos pesquisadores, instalações até a faixa de megawatts seriam possíveis com a nova tecnologia de plasma. Mas também pode ser usado em pequenas instalações de produção descentralizadas do tamanho de contêineres.

"As instalações futuras serão modulares e escaláveis. Elas podem ser integradas em um parque eólico offshore ou em um parque solar no deserto", diz Pfeifer. "Se não houver vento ou sol, o reator de plasma desligará temporariamente e iniciará novamente quando a energia estiver disponível." Os resultados do projeto serão agora analisados ​​minuciosamente. Alguns já são usados ​​por parceiros do setor para implementar determinadas etapas do processo. + Explorar mais

Torre completa movida a energia solar produz combustível de aviação neutro em carbono