Синтетическое топливо из углекислого газа

30.03.2025

Исследователи из Карлсруэрского технологического института (KIT) представили инновационный метод производства синтетического топлива, которое может стать важной частью углеродно-нейтрального будущего авиации и судоходства. Этот новый подход основан на использовании углекислого газа, воды и возобновляемой энергии, и может значительно снизить углеродный след в этих отраслях.

Синтетическое топливо, или "e-топливо", представляет собой углеводородное топливо, произведенное с применением экологически чистых технологий. Оно имитирует процесс образования ископаемых видов топлива, но в отличие от традиционного, не наносит вреда окружающей среде. Исследования ученых KIT, проведенные в партнерстве с немецкими компаниями Sunfire и Climeworks, продемонстрировали эффективность такого подхода и открыли новые горизонты для экологически чистого авиационного топлива.

На сегодняшний день электрификация различных отраслей активно развивается, однако авиация продолжает оставаться одной из самых сложных для этого сфер. Современные аккумуляторы обладают гораздо меньшей энергетической плотностью, чем традиционное топливо, что делает невозможным полное использование электрических самолетов для дальних полетов. В этом контексте синтетическое топливо, получаемое с использованием CO2, воды и зеленой электроэнергии, представляется наиболее подходящим вариантом для авиации.

Ключевым этапом процесса производства синтетического топлива является создание синтез-газа - смеси монооксида углерода и водорода. Для этого ученые KIT и компания Sunfire разработали метод коэлектролиза, который позволяет превращать водяной пар и углекислый газ в синтез-газ за один шаг. Этот метод значительно повышает эффективность производства, устраняя необходимость в отдельном производстве водорода, как это происходит в альтернативных процессах.

По словам Губертуса Рихтера из компании Sunfire, до 85% электрической энергии, используемой в процессе коэлектролиза, может быть преобразовано в химическую энергию синтез-газа. Кроме того, метод продемонстрировал высокий уровень надежности и готовности установки, что является важным фактором для коммерциализации технологии.

Дальнейшая обработка синтез-газа приводит к его превращению в длинноцепочечные углеводороды с использованием синтеза Фишера-Тропша. Этот процесс позволяет получить сырье, похожее на сырую нефть, которое затем перерабатывается в авиационный керосин для реактивных двигателей. Компания INERATEC, стартап, созданный на базе KIT, активно работает над коммерциализацией этой технологии, и уже в реальных условиях было произведено более 100 литров авиационного топлива в день.

Ученые не останавливаются на достигнутом и продолжают совершенствовать технологию. В частности, планируется использование выделяющегося в процессе синтеза тепла в виде пара для улучшения энергетического баланса производства. Также активно развивается установка Kopernikus P2X, которая в будущем должна быть способна производить до 300 литров керосина в день. В перспективе планируется увеличение производства до одной тонны в день, что является важным шагом на пути к масштабированию технологии.

На следующем этапе синтетическое топливо будет проходить тестирование у производителей авиационных двигателей, чтобы подтвердить его соответствие отраслевым стандартам. Успешное внедрение этой технологии поможет значительно снизить углеродные выбросы в авиационной отрасли, которая в настоящее время составляет 2-3% мировых выбросов углерода, и создать углеродно-нейтральное будущее для авиации.

<< Назад: Качество обучения зависит от задействованных органов чувств 30.03.2025

>> Вперед: Пары с лишим весом счастливей в браке 29.03.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Бесшумные самолеты на совиных крыльях 08.12.2012 Исследователи из Кембриджского университета изучили бесшумность совы. Их работа открывает новые возможности по снижению шума от самолетов. Совы обладают "сверхъестественной" способностью бесшумно лететь с помощью особенного оперения крыльев. Ученые тщательно изучили устройство крыльев совы, чтобы лучше понять, как можно применить это изобретение природы на современной авиатехнике. Все крылья, природные или искусственные, создают турбулентные вихри, которые на задней кромке усиливаются и рассеиваются в виде звуковых волн. Обычные самолеты с жесткой задней кромкой крыла из-за этого создают много шума. Ученые давно предполагают, что за бесшумный полет совы отвечают как минимум три различных фактора: жесткие перья вдоль передней кромки крыла, мягкий пух на верхней части крыла и бахрома перьев на задней кромке крыла. Эти особенности позволяют эффективно устранить аэродинамический шум от крыльев, лучше слышать добычу и успешно охотиться. До сих пор было неизвестно, нужны ли для снижения шума все три "совиных фактора" или достаточно какого-нибудь одного. Английские ученые попытались ответить на этот вопрос путем разработки теоретической модели, описывающей способность совы снижать звук задней кромки крыла. До этого эксперименты показывали, что шум крыльев совы слабо зависит от скорости воздушного потока, и наибольшее снижение шума наблюдается в высокочастотном диапазоне, к которому наиболее чувствительно человеческое ухо. Используя математические модели, английские исследователи выяснили, что упругая и пористая задняя кромка крыла может существенно снизить аэродинамический шум на определенных скоростях полета. Это означает, что есть возможность сделать пассажирские авиалайнеры более тихими, а беспилотники - практически бесшумными.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026