Naukowcy z University of Houston i SRI International opracowali innowacyjny mikroreaktor, który przekształca dwutlenek węgla w metanol – kluczowy surowiec chemiczny i alternatywne paliwo. Projekt o nazwie PRIME-Fuel powstał w ramach programu ARPA-E GREENWELLS, finansowanego przez amerykański Departament Energii (DoD). Celem jest stworzenie technologii pozwalającej na produkcję paliw odnawialnych tam, gdzie energia z wiatru i Słońca jest dostępna, ale nie w pełni wykorzystywana.
Czytaj też: Metan przekształcą w metanol. Jak naukowcy zamierzają tego dokonać?
Dr Praveen Bollini z University of Houston mówi:
Metanol jest związkiem chemicznym platformowym, co oznacza, że wiele substancji chemicznych i produktów, które widzisz w swoim codziennym życiu, mogłoby być w rzeczywistości produkowanych z metanolu. Ważnym przykładem są opakowania żywności, które pomagają wydłużyć okres przydatności do spożycia w sklepie spożywczym.
Przełomowy mikroreaktor zamienia dwutlenek węgla w metanol
Metanol to wszechstronny związek chemiczny, który może pełnić rolę paliwa, nośnika energii oraz surowca w przemyśle chemicznym. Produkcja tego związku z dwutlenku węgla, energii odnawialnej i wody mogłaby zastąpić ropę naftową w wielu sektorach, w tym w transporcie i chemii użytkowej.
Czytaj też: Krok w stronę sztucznej fotosyntezy. Dwutlenek węgla zamieniony w etylen
Mikroreaktor wykorzystuje zaawansowane technologie, w tym modelowanie matematyczne i drukowanie metodą koekstruzji, by zoptymalizować konwersję dwutlenku węgla w metanol. Jednym z jego największych atutów jest zdolność do pracy przy niskim poziomie dostarczanej energii – zaledwie 5 proc. mocy odnawialnej wystarcza, by zachować wydajność procesu.
Dr Rahul Pandey z University of Houston wyjaśnia:
W tej chwili naszym celem jest produkcja metanolu, ale tę technologię można w rzeczywistości zastosować do znacznie szerszego zestawu nośników energii i substancji chemicznych.
Technologia ma szansę przyczynić się do redukcji emisji gazów cieplarnianych o 88 proc. w porównaniu do tradycyjnych procesów. Przy planowanej skali, mikroreaktor o mocy 100 MW mógłby codziennie produkować 225 ton metanolu, zmieniając oblicze przemysłu paliwowego. Dzięki obniżeniu kosztów produkcji metanolu (dotychczas około 10 dol. za galon), mikroreaktor może być ekonomiczną alternatywą dla paliw kopalnych.
Zespół naukowców planuje w najbliższych latach skalowanie projektu i komercjalizację technologii. Realne jest wprowadzenie technologii na rynek w ciągu najbliższych pięciu lat. Projekt PRIME-Fuel to dowód na to, że nauka może dostarczać rozwiązań pozwalających na transformację energetyczną na niespotykaną wcześniej skalę.