e-diesel

E-diesel to syntetyczny olej napędowy stworzony przez Audi do użytku w samochodach. Obecnie e-diesel jest tworzony przez ośrodek badawczy Audi we współpracy z firmą Sunfire. Paliwo powstaje z dwutlenku węgla , wody i elektryczności w procesie zasilanym odnawialnymi źródłami energii w celu wytworzenia płynnego nośnika energii zwanego błękitną ropą (w przeciwieństwie do zwykłej ropy naftowej ), który jest następnie rafinowany w celu wytworzenia e-diesla. E-diesel jest uważany za paliwo neutralne pod względem emisji dwutlenku węgla , ponieważ nie wydobywa nowego węgla, a źródła energii napędzające ten proces pochodzą ze źródeł neutralnych pod względem emisji dwutlenku węgla. Od kwietnia 2015 r. Audi A8 prowadzone przez Federalnego Ministra Edukacji i Badań w Niemczech korzysta z e-diesla.

Konwersje katalityczne

Woda CO2 _
Elektroliza wody
Tlen Wodór
Reaktor konwersji
Woda Wodór WSPÓŁ
Reaktor FT
System Sunfire Power-to-Liquids

Sunfire, firma zajmująca się czystymi technologiami , prowadzi zakład pilotażowy w Dreźnie w Niemczech . Obecny proces polega na elektrolizie wysokotemperaturowej zasilanej energią elektryczną wytwarzaną z odnawialnych źródeł energii w celu rozbicia wody na wodór i tlen . Kolejne dwa procesy chemiczne mające na celu wytworzenie płynnego nośnika energii , zwanego błękitną ropą, przeprowadza się w temperaturze 220 ° C (428 ° F) i pod ciśnieniem 25 barów (2500 kPa). Na etapie konwersji wodór i dwutlenek węgla są wykorzystywane do tworzenia gazu syntezowego z wodą jako produktem ubocznym. Gaz syntezowy, który zawiera tlenek węgla i wodór, reaguje, tworząc niebieską ropę.

  • System Sunfire Power-to-Liquids: Podstawowymi produktami są dwutlenek węgla (CO 2 ) i woda (H 2 O)
1. krok: Elektroliza wody ( SOEC ) — woda jest rozdzielana na wodór i tlen.
Drugi krok: Reaktor Konwersyjny ( RWGSR ) - wodór i dwutlenek węgla są wejściami do Reaktora Konwersyjnego, który wyprowadza wodór, tlenek węgla i wodę.
Krok 3: Reaktor FT – wodór i tlenek węgla są wprowadzane do reaktora FT, z którego wydobywają się węglowodory parafinowe i olefinowe, od metanu po woski o dużej masie cząsteczkowej.

Ostatni krok jest również znany jako proces Fischera-Tropscha , który został po raz pierwszy opracowany w 1925 roku przez niemieckich chemików Franza Fischera i Hansa Tropscha. Po wyprodukowaniu niebieskiej ropy można ją rafinować w celu wytworzenia e-diesla na miejscu, oszczędzając paliwo i inne koszty infrastruktury związane z transportem ropy. Od kwietnia 2015 r. Firma Sunfire jest w stanie wyprodukować ograniczoną ilość paliwa w ilości 160 litrów (35 galonów IMP; 42 galony amerykańskie) dziennie. Planowane jest zwiększenie produkcji do skali przemysłowej.

Audi współpracuje również z firmą o nazwie Climeworks , która produkuje technologię Direct Air Capture . Technologie Climeworks mogą pochłaniać atmosferyczny dwutlenek węgla, który jest chemicznie wychwytywany na powierzchni sorbentu, aż do momentu nasycenia. W tym momencie sorbent jest wprowadzany z ciepłem 95 ° C (203 ° F) w desorpcji w celu usunięcia dwutlenku węgla o wysokiej czystości, który można wykorzystać podczas etapu konwersji w procesie wytwarzania niebieskiej ropy. Proces wychwytywania atmosferycznego dwutlenku węgla ma 90% zapotrzebowania na energię w postaci ciepła niskotemperaturowego, a reszta z energii elektrycznej do pompowania i sterowania. r. Rozważana jest budowa zakładu na Herøya w Norwegii, produkującego 10 milionów litrów rocznie, ponieważ CO 2 z zakładu produkcji nawozów jest łatwo dostępny, a energia elektryczna jest stosunkowo tania w Norwegii .

Nieruchomości

Aż osiemdziesiąt procent niebieskiej ropy można przetworzyć na e-diesel. Paliwo nie zawiera siarki ani aromatów i ma wysoką liczbę cetanową . Właściwości te pozwalają na mieszanie go z typowym kopalnym olejem napędowym i stosowanie go jako paliwa zastępczego w samochodach z silnikami Diesla .

Produkt uboczny tlenu

produkt uboczny tlenu może być łączony z odnawialnym gazem ziemnym w utleniającym sprzęganiu metanu z etylenem :

2 CH
4 + O
2 → do
2 H
4 + 2 H
2 O

Reakcja jest egzotermiczna (∆H = -280 kJ/mol) i zachodzi w wysokich temperaturach (750–950 ˚C). Wydajność pożądanych C2
. jest zmniejszana przez nieselektywne reakcje rodników metylowych z powierzchnią reaktora i tlenem, w wyniku czego powstają produkty uboczne - tlenek węgla i dwutlenek węgla Kolejną inicjatywą w zakresie produkcji etylenu opracowaną przez Komisję Europejską w ramach Siódmego Programu Ramowego Badań i Rozwoju Technologicznego jest proces OCMOL, czyli utleniające sprzęganie metanu (OCM) i równoczesne reformowanie metanu (RM) w całkowicie zintegrowanym reaktorze.

Konwersje biokatalityczne

Heliokultura łączy wodę słonawą (lub szarą wodę ), składniki odżywcze, organizmy fotosyntetyzujące, dwutlenek węgla i światło słoneczne w celu wytworzenia paliwa.

Audi nawiązało również współpracę z nieistniejącą już amerykańską firmą Joule , aby opracować Sunflow-D jako e-diesel dla Audi. Planowana przez Joule'a fabryka w Nowym Meksyku obejmowała wykorzystanie genetycznie zmodyfikowanych mikroorganizmów w jasnym świetle słonecznym, które miały działać jako katalizator konwersji dwutlenku węgla i słonej wody w węglowodory . Proces można zmodyfikować w celu uzyskania dłuższych łańcuchów molekularnych w celu wytworzenia alkanów w celu stworzenia syntetycznego oleju napędowego.

Joule była pierwszą firmą, która opatentowała zmodyfikowany organizm, który stale wydziela paliwo węglowodorowe. Organizm jest jednokomórkową sinicą , znaną również jako niebiesko-zielona alga, chociaż technicznie nie jest algą. Wytwarza paliwo za pomocą fotosyntezy, tego samego procesu, którego wielokomórkowe rośliny zielone , do wytwarzania cukrów i innych materiałów z wody, dwutlenku węgla i światła słonecznego.

Podobne inicjatywy

Istnieją inne inicjatywy mające na celu stworzenie paliwa syntetycznego z dwutlenku węgla i wody, jednak nie są one częścią inicjatyw Audi, a paliwa nie są nazywane e-dieslem. Metody rozdzielania wody są różne.

Laboratorium Badawcze Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych (NRL) opracowuje system zamiany energii w płyny, wykorzystujący proces Fischera-Tropscha do wytwarzania paliwa na pokładzie statku na morzu, z podstawowymi produktami, dwutlenkiem węgla (CO 2 ) i wodą (H 2 O) pochodzące z wody morskiej poprzez „Konfigurację modułu elektrochemicznego do ciągłego zakwaszania źródeł wody alkalicznej i odzyskiwania CO 2 przy ciągłej produkcji gazowego wodoru”.

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=E-diesel&oldid=1140526100 ”