Νερό, λάδι και επιστήμη σε νέο remix

Νερό, λάδι και επιστήμη σε νέο remix

…Η επιστήμη επιχειρεί ένα διπλό επιστημονικό θαύμα σε μια νέα προσπάθεια μετατροπής του νερού και των ενώσεων του σε καύσιμο.  
 
Η οικονομία και η πολιτική της πετρελαϊκής ενέργειας μπορούν εύκολα να χαρακτηριστούν ίσως το πιο επίκαιρο θέμα στον πλανήτη. Το πετρέλαιο, το οποίο μερικές φορές καλύπτεται πίσω από την ιδεολογία και την έντονη ρητορική, είναι η βασική αιτία των περισσότερων σύγχρονων πολέμων.  

 
Ο Διεθνής Οργανισμός Ενέργειας εκτιμά την παγκόσμια μέση ζήτηση πετρελαίου και υγρών καυσίμων σε περίπου 96 εκατομμύρια βαρέλια την ημέρα. Αυτό αντιστοιχεί σε πάνω από 15.2 δισεκατομμύρια λίτρα πετρελαίου που καταναλώνονται μόνο σε μία ημέρα. Δεδομένης της στρατηγικής του σημασίας και της ακόρεστης δίψας του κόσμου για πετρέλαιο, η σταθερή ροή προσιτών καυσίμων και η αναζήτηση εναλλακτικών πηγών ενέργειας έχουν καταστεί παγκόσμια επιταγή. 

Η προσπάθεια μετατροπής του νερού σε καύσιμο είναι μια από τις εκδηλώσεις αυτής της νέας ενεργειακής παγκόσμιας τάξης πραγμάτων και γρήγορα ξεπήδησε από τις σελίδες της επιστημονικής φαντασίας σε πραγματικά πειραματικά εργαστήρια και πολύ πέρα ​​από τα όρια των κοιτασμάτων πετρελαίου.  
 
Το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (MIT) και το Ινστιτούτο Masdar συνεργάστηκαν και πλησίασαν ένα βήμα πιο κοντά στη μετατροπή του νερού σε πηγή καυσίμου μέσω μιας επιστημονικής διαδικασίας που διασπά το νερό χρησιμοποιώντας ακτίνες από το ηλιακό φως. Για να επιτευχθεί η βέλτιστη απορρόφηση ηλιακής ενέργειας, η επιφάνεια του νερού διαμορφώνεται σε προσαρμοσμένους νανοκώνους με ακριβείς άκρες μεγέθους 100 νανόμετρων. Με αυτόν τον τρόπο, περισσότερη από την ακτινοβολούμενη ηλιακή ενέργεια μπορεί να χωρίσει το νερό σε μετατρέψιμα στοιχεία καυσίμου συστατικών. Αυτός ο αναστρέψιμος ενεργειακός κύκλος θα χρησιμοποιεί έτσι το ηλιακό φως ως πηγή ενέργειας για τη φωτοχημική διάσπαση του νερού σε αποθηκευόμενο οξυγόνο και υδρογόνο.  

Η ίδια τεχνολογική αρχή εφαρμόζεται από την ερευνητική ομάδα για τη διαμόρφωση ενέργειας ουδέτερης άνθρακα. Δεδομένου ότι δεν υπάρχει φυσικό γεωλογικό υδρογόνο, η παραγωγή υδρογόνου εξαρτάται επί του παρόντος από το φυσικό αέριο και άλλα ορυκτά καύσιμα από μια διαδικασία υψηλής ενέργειας. Οι τρέχουσες ερευνητικές προσπάθειες θα μπορούσαν να δουν μια καθαρότερη πηγή υδρογόνου να παράγεται σε εμπορική κλίμακα στο εγγύς μέλλον.  

Η διεθνής επιστημονική ομάδα πίσω από αυτό το έργο ενεργειακού φουτουρισμού περιλαμβάνει τον Δρ. Jaime Viegas, επίκουρο καθηγητή μηχανικής μικροσυστημάτων στο Masdar Institute. Ο Δρ. Mustapha Jouiad, διευθυντής εγκατάστασης μικροσκοπίας και κύριος ερευνητής στο Ινστιτούτο Masdar και καθηγητής μηχανολογίας του MIT, Dr. Sang-Gook Kim.  

Παρόμοια επιστημονική έρευνα πραγματοποιείται επίσης στο Εθνικό Εργαστήριο Caltech και Lawrence Berkeley (Berkeley Lab), όπου αναπτύσσουν μια διαδικασία που έχει τη δυνατότητα να παρακολουθεί γρήγορα την ανακάλυψη υποκατάστατων ηλιακών καυσίμων για το πετρέλαιο, τον άνθρακα και άλλα συμβατικά ορυκτά καύσιμα. Όπως και η έρευνα του MIT, η διαδικασία περιλαμβάνει τη διάσπαση του νερού με την εξαγωγή των ατόμων υδρογόνου από το μόριο του νερού και στη συνέχεια τον συνδυασμό του ξανά μαζί με το άτομο οξυγόνου για την παραγωγή καυσίμων υδρογονανθράκων. Οι φωτοάνοδοι είναι τα υλικά που μπορούν να διασπάσουν το νερό χρησιμοποιώντας ηλιακή ενέργεια για να δημιουργήσουν εμπορικά βιώσιμα ηλιακά καύσιμα. 

 Τα τελευταία 40 χρόνια, έχουν βρεθεί μόνο 16 από αυτά τα χαμηλού κόστους και αποδοτικά υλικά φωτοανόδου. Η επίπονη έρευνα στο Berkeley Lab οδήγησε στην ανακάλυψη 12 πολλά υποσχόμενων νέων φωτοανόδων που θα προστεθούν στις προηγούμενες 16. Η ελπίδα για την παραγωγή καυσίμου από το νερό μέσω αυτής της εφαρμογής της επιστήμης έχει αυξηθεί κατά πολύ.  

Από την ελπίδα στην πραγματικότητα 

Αυτή η προσπάθεια μετατροπής νερού σε καύσιμο έχει μεταπηδήσει ακόμη περισσότερο από το επιστημονικό εργαστήριο στον πραγματικό όροφο της βιομηχανικής παραγωγής. Η Nordic Blue Crude, μια εταιρεία με έδρα τη Νορβηγία, ξεκίνησε να παράγει υψηλής ποιότητας συνθετικά καύσιμα και άλλα προϊόντα αντικατάστασης ορυκτών με βάση το νερό, το διοξείδιο του άνθρακα και τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Η ομάδα πυρήνων βιοκαυσίμου Nordic Blue Crude αποτελείται από τους Harvard Lillebo, Lars Hillestad, Bjørn Bringedal και Terje Dyrstad. Είναι ένα ικανό σύμπλεγμα δεξιοτήτων μηχανικής βιομηχανίας διεργασιών.  

Η κορυφαία εταιρεία ενεργειακής μηχανικής της Γερμανίας, Sunfire GmbH, είναι ο κύριος εταίρος βιομηχανικής τεχνολογίας πίσω από το έργο, χρησιμοποιώντας πρωτοποριακή τεχνολογία που μετατρέπει το νερό σε συνθετικά καύσιμα και παρέχει πλούσια πρόσβαση σε καθαρό διοξείδιο του άνθρακα. Το μηχάνημα που μετατρέπει το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα σε συνθετικό καύσιμο με βάση το πετρέλαιο λανσαρίστηκε από την εταιρεία πέρυσι. Το επαναστατικό μηχάνημα και το πρώτο στον κόσμο, κάνει τη μετατροπή σε υγρούς υδρογονάνθρακες συνθετική βενζίνη, ντίζελ, κηροζίνη και υγρούς υδρογονάνθρακες, χρησιμοποιώντας τεχνολογία αιχμής power-to-liquid.  

Για να κυκλοφορήσει αυτό το πρωτοποριακό νέο καύσιμο στην αγορά πιο γρήγορα και να χρησιμοποιηθεί σε πολλαπλές εφαρμογές, η Sunfire συνεργάστηκε επίσης με μερικές από τις πιο σημαντικές εταιρείες στον κόσμο, όπως η Boeing, η Lufthansa, η Audi, η L'Oreal και η Total. Ο Nico Ulbicht, στέλεχος πωλήσεων και μάρκετινγκ της εταιρείας με έδρα τη Δρέσδη, επιβεβαίωσε ότι «η τεχνολογία είναι ακόμα σε εξέλιξη και δεν είναι ακόμη διαθέσιμη στην αγορά».