Woda, ropa i nauka w nowym remiksie
Woda, ropa i nauka w nowym remiksie
Woda, ropa i nauka w nowym remiksie
…Nauka próbuje powtórzyć cud naukowy, próbując przekształcić wodę i jej związki w paliwo.
Ekonomikę i politykę związaną z energią z ropy naftowej można z łatwością zakwalifikować jako prawdopodobnie najbardziej aktualny problem na świecie. Ropa naftowa, czasami maskowana za ideologią i silną retoryką, jest podstawową przyczyną większości współczesnych wojen.
Międzynarodowa Agencja Energetyczna szacuje, że średnie światowe zapotrzebowanie na ropę naftową i paliwa płynne wynosi około 96 mln baryłek dziennie. Oznacza to, że tylko jednego dnia zużyto ponad 15.2 miliarda litrów ropy. Biorąc pod uwagę jego strategiczne znaczenie i niezaspokojone zapotrzebowanie świata na ropę naftową, stały dopływ niedrogiego paliwa i poszukiwanie alternatywnych źródeł energii stały się globalnym imperatywem.
Próba przekształcenia wody w paliwo jest jednym z przejawów nowego energetycznego porządku świata i szybko przeniosła się z kart science fiction do rzeczywistych laboratoriów eksperymentalnych i daleko poza granice pól naftowych.
Massachusetts Institute of Technology (MIT) i Masdar Institute nawiązały współpracę i zbliżyły się o krok do przekształcenia wody w źródło paliwa w procesie naukowym, który rozdziela wodę za pomocą promieni słonecznych. Aby osiągnąć optymalną absorpcję energii słonecznej, powierzchnia wody jest skonfigurowana w dostosowane do indywidualnych potrzeb nanostożki z precyzyjnymi końcówkami o wielkości 100 nanometrów. W ten sposób większa część promieniującej energii słonecznej może rozbić wodę na elementy zamienne w postaci paliwa. Ten odwracalny cykl energetyczny będzie zatem wykorzystywać światło słoneczne jako źródło energii do fotochemicznego rozkładu wody na możliwy do magazynowania tlen i wodór.
Zespół badawczy stosuje tę samą zasadę technologiczną przy opracowywaniu energii neutralnej pod względem emisji dwutlenku węgla. Ponieważ nie występuje naturalnie występujący wodór geologiczny, jego produkcja jest obecnie uzależniona od gazu ziemnego i innych paliw kopalnych w procesie wysokoenergetycznym. Obecne wysiłki badawcze mogą umożliwić w najbliższej przyszłości produkcję czystszego źródła wodoru na skalę komercyjną.
W skład międzynarodowego zespołu naukowego stojącego za tym projektem futuryzmu energetycznego wchodzi dr Jaime Viegas, adiunkt w dziedzinie inżynierii mikrosystemów w Instytucie Masdar; Dr Mustapha Jouiad, kierownik placówki mikroskopii i główny naukowiec w Instytucie Masdar oraz profesor inżynierii mechanicznej w MIT, dr Sang-Gook Kim.
Podobne badania naukowe prowadzone są także w Caltech i Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab), gdzie opracowują proces, który może przyspieszyć odkrycie paliw słonecznych zastępujących ropę, węgiel i inne konwencjonalne paliwa kopalne. Podobnie jak badania MIT, proces ten polega na rozszczepianiu wody poprzez wyodrębnienie atomów wodoru z cząsteczki wody, a następnie ponowne połączenie ich z atomem tlenu w celu wytworzenia paliw węglowodorowych. Fotoanody to materiały, które są w stanie rozszczepiać wodę za pomocą energii słonecznej w celu wytworzenia opłacalnych paliw słonecznych.
W ciągu ostatnich 40 lat odkryto jedynie 16 takich tanich i wydajnych materiałów fotoanodowych. Żmudne badania w Berkeley Lab doprowadziły do odkrycia 12 obiecujących nowych fotoanod, które można dodać do poprzednich 16. Nadzieja na produkcję paliwa z wody dzięki zastosowaniu nauki znacznie wzrosła.
Od nadziei do rzeczywistości
To przedsięwzięcie polegające na konwersji wody na paliwo przeniosło się jeszcze dalej z laboratorium naukowego do rzeczywistej hali produkcyjnej. Nordic Blue Crude, norweska firma, rozpoczęła produkcję wysokiej jakości paliw syntetycznych i innych produktów zastępujących paliwa kopalne na bazie wody, dwutlenku węgla i energii odnawialnej. W skład głównego zespołu biopaliw Nordic Blue Crude wchodzą Harvard Lillebo, Lars Hillestad, Bjørn Bringedal i Terje Dyrstad. To kompetentny klaster umiejętności inżynierii przemysłu procesowego.
Wiodąca niemiecka firma zajmująca się inżynierią energetyczną, Sunfire GmbH, jest głównym partnerem projektu w dziedzinie technologii przemysłowej, wykorzystującym pionierską technologię przekształcania wody w paliwa syntetyczne i zapewniającą szeroki dostęp do czystego dwutlenku węgla. W zeszłym roku firma uruchomiła maszynę przetwarzającą wodę i dwutlenek węgla w syntetyczne paliwo na bazie ropy naftowej. Rewolucyjna maszyna, pierwsza na świecie, przetwarza na płynne węglowodory benzynę syntetyczną, olej napędowy, naftę i węglowodory ciekłe, wykorzystując najnowocześniejszą technologię Power-to-Liquid.
Aby szybciej wprowadzić to przełomowe nowe paliwo na rynek i zastosować je w wielu zastosowaniach, firma Sunfire nawiązała także współpracę z niektórymi z najbardziej wpływowych korporacji na świecie, w tym Boeingiem, Lufthansą, Audi, L'Oreal i Total. Nico Ulbicht, dyrektor ds. sprzedaży i marketingu drezdeńskiej firmy, potwierdził, że „technologia jest wciąż w fazie rozwoju i nie jest jeszcze dostępna na rynku”.
