Υπάρχει αρκετός χώρος στα χωράφια καλαμποκιού των ΗΠΑ για να εγκατασταθούν ανεμογεννήτριες για να μετατραπεί όλο το CO2 από την παραγωγή αιθανόλης σε καύσιμο, αναφέρει ο επιστήμονας του NREL Michael Resch, στο europost
Με απέραντους ανοιχτούς χώρους, οι Μεσοδυτικές πολιτείες στις ΗΠΑ παράγουν εκατομμύρια γαλόνια αιθανόλης από καλαμπόκι, καθώς και χιλιάδες κιλοβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας από αιολικά πάρκα κάθε χρόνο, γράφει το europost.
Έρευνα με επικεφαλής το NREL μελετά τη χρήση της αιολικής ενέργειας για την τροφοδότηση ηλεκτρολυτικών που μετατρέπουν το παραπροϊόν CO2 της αιθανόλης σε ηλεκτρονικά καύσιμα, εξηγεί ο Erik Ringle στο NREL.
Ένα τυπικό εργοστάσιο αιθανόλης παραγωγής 50 εκατομμυρίων γαλονιών ετησίως, απελευθερώνει 14 τόνους CO2, ένα φυσικό υποπροϊόν της ζύμωσης.
Υπάρχει αρκετός χώρος για νέα αιολικά πάρκα χαμηλού κόστους για να τα μετατρέψουν σε επιπλέον 18 εκατομμύρια γαλόνια αιθανόλης.
Περισσότερο καύσιμο, λιγότερες εκπομπές
Με άλλα λόγια, πολύ περισσότερα καύσιμα με λιγότερες εκπομπές ρύπων, όλα με την ίδια ποσότητα γης και καλαμποκιού.
Το μεγάλο έπαθλο είναι η παραγωγή ηλεκτρονικών καυσίμων σε κλίμακα για την αντικατάσταση των ορυκτών καυσίμων, όπου η υψηλή ενεργειακή τους πυκνότητα απαιτείται για την αεροπορία, τη ναυτιλία, τις εμπορευματικές μεταφορές, τη χημική κατασκευή και τη βαριά βιομηχανία.
Ο άνεμος και τα χωράφια καλαμποκιού είναι περισσότερο μεσοδυτικά: οι πολιτείες που καλλιεργούν το περισσότερο καλαμπόκι - μέρη όπως η Αϊόβα, η Μινεσότα, η Νεμπράσκα και η Νότια Ντακότα - είναι επίσης οι πιο ανεμοδαρμένες στη χώρα, σύμφωνα με την Έκθεση Χερσαίας Αιολικής Αγοράς του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ (DOE's) για το 2022.
Αυτοί οι άφθονοι αιολικοί πόροι και το καλαμπόκι συμβάλλουν στην ηγετική θέση της περιοχής στις ΑΠΕ.
Κάθε χρόνο, οι μεσοδυτικές πολιτείες παράγουν εκατομμύρια γαλόνια αιθανόλης και χιλιάδες κιλοβατώρες (kWHs) ηλεκτρικής ενέργειας από αιολικά πάρκα - πηγές ενέργειας που ήδη βοηθούν στη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου.
Ηλεκτρολύτες που μετατρέπουν τα απόβλητα CO2 σε ηλεκτρονικά καύσιμα
Αλλά η χρησιμότητά τους στη μείωση των εκπομπών θα μπορούσε έχει μόλις ξεκινήσει.
Οι επιστήμονες στο Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (NREL) και άλλα εθνικά εργαστήρια του DOE αναπτύσσουν συσκευές ηλεκτρόλυσης που αξιοποιούν φθηνή ηλεκτρική ενέργεια από ανεμογεννήτριες για να μετατρέψουν τα απόβλητα διοξειδίου του άνθρακα (CO2) σε «ηλεκτρονικά καύσιμα», συντομογραφία των ηλεκτροκαυσίμων.
«Υπάρχει αρκετός χώρος στα χωράφια καλαμποκιού των ΗΠΑ για να εγκατασταθούν ανεμογεννήτριες για να μετατραπεί όλο το CO2 από την παραγωγή αιθανόλης σε καύσιμο», εξήγησε ο επιστήμονας του NREL Michael Resch.
Ως κύριος ερευνητής για την Κοινοπραξία μείωσης και αναβάθμισης CO2 για ηλεκτρονικά καύσιμα (CO2RUe), που χρηματοδοτείται από το Γραφείο Τεχνολογιών Βιοενέργειας της DOE, ο Resch ηγείται μιας ομάδας ερευνητών που εργάζονται για να ξεκλειδώσουν τις δυνατότητες των ηλεκτρολύσεων CO2 και άλλων τεχνολογιών που επιτρέπουν τα ηλεκτρονικά καύσιμα.
Νέα κοινοπραξία
Εάν είναι επιτυχής, η νέα κοινοπραξία - η οποία περιλαμβάνει ερευνητές από το NREL καθώς και από το Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore, το Εθνικό Εργαστήριο Argonne, το Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Berkeley και το Εθνικό Εργαστήριο Oak Ridge - θα μπορούσε να επιτρέψει στα εργοστάσια αιθανόλης να μειώσουν τις εκπομπές αερίων και να παράγουν εκατομμύρια περισσότερα γαλόνια καυσίμου κάθε έτος.
Αντλώντας ενέργεια από γειτονικές ανεμογεννήτριες, ηλιακά πάρκα ή ακόμα και πυρηνικούς σταθμούς, οι ηλεκτρολύτες μεταφέρουν ηλεκτρόνια για να μειώσουν τα μόρια που περιέχουν άνθρακα όπως το CO2 σε ενώσεις και ενδιάμεσα με μεγαλύτερη πυκνότητα ενέργειας.
Τα προϊόντα από τέτοιες αντιδράσεις μπορούν στη συνέχεια να αναβαθμιστούν περαιτέρω για την παραγωγή ηλεκτρονικών καυσίμων...
…συμπεριλαμβανομένων των καυσίμων αεροσκαφών και της βενζίνης
Άλλα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ενδιάμεσα για την παραγωγή μεγαλύτερων μορίων καυσίμου, όπως καύσιμο τζετ ή βενζίνη.
Για παράδειγμα, οι ερευνητές του CO2RUe διερευνούν πώς να αντλούν ενδιάμεσα όπως φορμικό/μυρμηκικό οξύ, μονοξείδιο του άνθρακα και υδρογόνο σε μεγάλες δεξαμενές γεμάτες με μικρόβια, τα οποία εξευγενίζουν τις χημικές ουσίες σε ακόμη πιο περίπλοκα και πολύτιμα ηλεκτρονικά καύσιμα, συμπεριλαμβανομένων βιώσιμων καυσίμων αερομεταφορών.
Σε μοριακό επίπεδο, τα ηλεκτρονικά καύσιμα μπορεί να φαίνονται πανομοιότυπα με τα ορυκτά καύσιμα.
Μάλιστα, εταιρείες και καταναλωτές μπορούν να χρησιμοποιήσουν πολλά από αυτά στις ίδιες δεξαμενές και κινητήρες χωρίς καμία τροποποίηση ή αναβάθμιση.
Στο μικροσκόπιο, ωστόσο, οι διαφορές στα καύσιμα γίνονται ξεκάθαρες...
…με δραματικά χαμηλότερα αποτυπώματα γης, νερού και αερίων του θερμοκηπίου από τα ορυκτά καύσιμα
«Σε όλο τον κύκλο ζωής τους, τα ηλεκτρονικά καύσιμα μπορεί να έχουν δραματικά χαμηλότερα αποτυπώματα γης, νερού και αερίων του θερμοκηπίου από τα ορυκτά καύσιμα», εξήγησε ο Resch.
«Ως αποτέλεσμα, θα μπορούσαν να είναι καίριας σημασίας για την απαλλαγή από τους ανθρακούχους οικονομικούς τομείς, όπως η αεροπορία, η ναυτιλία, οι εμπορευματικές μεταφορές, η χημική βιομηχανία και η βαριά βιομηχανία».
Το CO2RUe στοχεύει στη μείωση των τεχνικών και οικονομικών φραγμών για τις τεχνολογίες ηλεκτρονικών καυσίμων μέσω μιας εστιασμένης προσέγγισης έρευνας και ανάπτυξης (Ε&Α).
Τα αρχικά 11 έργα του έθεσαν μια σειρά τεχνικών στόχων, από τον προσδιορισμό του πού θα μπορούσαν να εγκατασταθούν οι συσκευές ηλεκτρόλυσης και τη βελτίωση της αποτελεσματικότητάς τους στο εργαστήριο έως τη μηχανική μικροβίων που χρησιμοποιούνται στη ζύμωση.
Οικονομικά αποδοτικό τα επόμενα χρόνια;
Προηγούμενη ανάλυση NREL υποδηλώνει ότι μια τέτοια Ε&Α θα μπορούσε να κάνει τις τεχνολογίες ηλεκτρονικών καυσίμων οικονομικά αποδοτικές τα επόμενα χρόνια.
Ωστόσο, παραμένουν ερωτήματα σχετικά με το κόστος, τους κινδύνους και τις τεχνικές προκλήσεις της παραγωγής ηλεκτρονικών καυσίμων σε κλίμακα - ερωτήματα που θα εξετάσουν και θα απαντήσουν οι ερευνητές του CO2RUe
www.worldenergynews.gr
Έρευνα με επικεφαλής το NREL μελετά τη χρήση της αιολικής ενέργειας για την τροφοδότηση ηλεκτρολυτικών που μετατρέπουν το παραπροϊόν CO2 της αιθανόλης σε ηλεκτρονικά καύσιμα, εξηγεί ο Erik Ringle στο NREL.
Ένα τυπικό εργοστάσιο αιθανόλης παραγωγής 50 εκατομμυρίων γαλονιών ετησίως, απελευθερώνει 14 τόνους CO2, ένα φυσικό υποπροϊόν της ζύμωσης.
Υπάρχει αρκετός χώρος για νέα αιολικά πάρκα χαμηλού κόστους για να τα μετατρέψουν σε επιπλέον 18 εκατομμύρια γαλόνια αιθανόλης.
Περισσότερο καύσιμο, λιγότερες εκπομπές
Με άλλα λόγια, πολύ περισσότερα καύσιμα με λιγότερες εκπομπές ρύπων, όλα με την ίδια ποσότητα γης και καλαμποκιού.
Το μεγάλο έπαθλο είναι η παραγωγή ηλεκτρονικών καυσίμων σε κλίμακα για την αντικατάσταση των ορυκτών καυσίμων, όπου η υψηλή ενεργειακή τους πυκνότητα απαιτείται για την αεροπορία, τη ναυτιλία, τις εμπορευματικές μεταφορές, τη χημική κατασκευή και τη βαριά βιομηχανία.
Ο άνεμος και τα χωράφια καλαμποκιού είναι περισσότερο μεσοδυτικά: οι πολιτείες που καλλιεργούν το περισσότερο καλαμπόκι - μέρη όπως η Αϊόβα, η Μινεσότα, η Νεμπράσκα και η Νότια Ντακότα - είναι επίσης οι πιο ανεμοδαρμένες στη χώρα, σύμφωνα με την Έκθεση Χερσαίας Αιολικής Αγοράς του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ (DOE's) για το 2022.
Αυτοί οι άφθονοι αιολικοί πόροι και το καλαμπόκι συμβάλλουν στην ηγετική θέση της περιοχής στις ΑΠΕ.
Κάθε χρόνο, οι μεσοδυτικές πολιτείες παράγουν εκατομμύρια γαλόνια αιθανόλης και χιλιάδες κιλοβατώρες (kWHs) ηλεκτρικής ενέργειας από αιολικά πάρκα - πηγές ενέργειας που ήδη βοηθούν στη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου.
Ηλεκτρολύτες που μετατρέπουν τα απόβλητα CO2 σε ηλεκτρονικά καύσιμα
Αλλά η χρησιμότητά τους στη μείωση των εκπομπών θα μπορούσε έχει μόλις ξεκινήσει.
Οι επιστήμονες στο Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (NREL) και άλλα εθνικά εργαστήρια του DOE αναπτύσσουν συσκευές ηλεκτρόλυσης που αξιοποιούν φθηνή ηλεκτρική ενέργεια από ανεμογεννήτριες για να μετατρέψουν τα απόβλητα διοξειδίου του άνθρακα (CO2) σε «ηλεκτρονικά καύσιμα», συντομογραφία των ηλεκτροκαυσίμων.
«Υπάρχει αρκετός χώρος στα χωράφια καλαμποκιού των ΗΠΑ για να εγκατασταθούν ανεμογεννήτριες για να μετατραπεί όλο το CO2 από την παραγωγή αιθανόλης σε καύσιμο», εξήγησε ο επιστήμονας του NREL Michael Resch.
Ως κύριος ερευνητής για την Κοινοπραξία μείωσης και αναβάθμισης CO2 για ηλεκτρονικά καύσιμα (CO2RUe), που χρηματοδοτείται από το Γραφείο Τεχνολογιών Βιοενέργειας της DOE, ο Resch ηγείται μιας ομάδας ερευνητών που εργάζονται για να ξεκλειδώσουν τις δυνατότητες των ηλεκτρολύσεων CO2 και άλλων τεχνολογιών που επιτρέπουν τα ηλεκτρονικά καύσιμα.
Νέα κοινοπραξία
Εάν είναι επιτυχής, η νέα κοινοπραξία - η οποία περιλαμβάνει ερευνητές από το NREL καθώς και από το Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Livermore, το Εθνικό Εργαστήριο Argonne, το Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Berkeley και το Εθνικό Εργαστήριο Oak Ridge - θα μπορούσε να επιτρέψει στα εργοστάσια αιθανόλης να μειώσουν τις εκπομπές αερίων και να παράγουν εκατομμύρια περισσότερα γαλόνια καυσίμου κάθε έτος.
Αντλώντας ενέργεια από γειτονικές ανεμογεννήτριες, ηλιακά πάρκα ή ακόμα και πυρηνικούς σταθμούς, οι ηλεκτρολύτες μεταφέρουν ηλεκτρόνια για να μειώσουν τα μόρια που περιέχουν άνθρακα όπως το CO2 σε ενώσεις και ενδιάμεσα με μεγαλύτερη πυκνότητα ενέργειας.
Τα προϊόντα από τέτοιες αντιδράσεις μπορούν στη συνέχεια να αναβαθμιστούν περαιτέρω για την παραγωγή ηλεκτρονικών καυσίμων...
…συμπεριλαμβανομένων των καυσίμων αεροσκαφών και της βενζίνης
Άλλα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ενδιάμεσα για την παραγωγή μεγαλύτερων μορίων καυσίμου, όπως καύσιμο τζετ ή βενζίνη.
Για παράδειγμα, οι ερευνητές του CO2RUe διερευνούν πώς να αντλούν ενδιάμεσα όπως φορμικό/μυρμηκικό οξύ, μονοξείδιο του άνθρακα και υδρογόνο σε μεγάλες δεξαμενές γεμάτες με μικρόβια, τα οποία εξευγενίζουν τις χημικές ουσίες σε ακόμη πιο περίπλοκα και πολύτιμα ηλεκτρονικά καύσιμα, συμπεριλαμβανομένων βιώσιμων καυσίμων αερομεταφορών.
Σε μοριακό επίπεδο, τα ηλεκτρονικά καύσιμα μπορεί να φαίνονται πανομοιότυπα με τα ορυκτά καύσιμα.
Μάλιστα, εταιρείες και καταναλωτές μπορούν να χρησιμοποιήσουν πολλά από αυτά στις ίδιες δεξαμενές και κινητήρες χωρίς καμία τροποποίηση ή αναβάθμιση.
Στο μικροσκόπιο, ωστόσο, οι διαφορές στα καύσιμα γίνονται ξεκάθαρες...
…με δραματικά χαμηλότερα αποτυπώματα γης, νερού και αερίων του θερμοκηπίου από τα ορυκτά καύσιμα
«Σε όλο τον κύκλο ζωής τους, τα ηλεκτρονικά καύσιμα μπορεί να έχουν δραματικά χαμηλότερα αποτυπώματα γης, νερού και αερίων του θερμοκηπίου από τα ορυκτά καύσιμα», εξήγησε ο Resch.
«Ως αποτέλεσμα, θα μπορούσαν να είναι καίριας σημασίας για την απαλλαγή από τους ανθρακούχους οικονομικούς τομείς, όπως η αεροπορία, η ναυτιλία, οι εμπορευματικές μεταφορές, η χημική βιομηχανία και η βαριά βιομηχανία».
Το CO2RUe στοχεύει στη μείωση των τεχνικών και οικονομικών φραγμών για τις τεχνολογίες ηλεκτρονικών καυσίμων μέσω μιας εστιασμένης προσέγγισης έρευνας και ανάπτυξης (Ε&Α).
Τα αρχικά 11 έργα του έθεσαν μια σειρά τεχνικών στόχων, από τον προσδιορισμό του πού θα μπορούσαν να εγκατασταθούν οι συσκευές ηλεκτρόλυσης και τη βελτίωση της αποτελεσματικότητάς τους στο εργαστήριο έως τη μηχανική μικροβίων που χρησιμοποιούνται στη ζύμωση.
Οικονομικά αποδοτικό τα επόμενα χρόνια;
Προηγούμενη ανάλυση NREL υποδηλώνει ότι μια τέτοια Ε&Α θα μπορούσε να κάνει τις τεχνολογίες ηλεκτρονικών καυσίμων οικονομικά αποδοτικές τα επόμενα χρόνια.
Ωστόσο, παραμένουν ερωτήματα σχετικά με το κόστος, τους κινδύνους και τις τεχνικές προκλήσεις της παραγωγής ηλεκτρονικών καυσίμων σε κλίμακα - ερωτήματα που θα εξετάσουν και θα απαντήσουν οι ερευνητές του CO2RUe
www.worldenergynews.gr
