Autos Synfuel

Synfuel klingt vielleicht wie das umweltschädliche Material, das bereits in Autos verbrannt wird, aber es ist genau das Gegenteil: Eine neue Erfindung, die klimaneutral und billig ist und den Verbrennungsmotor vor dem Aussterben retten kann.

Synthetischer Brennstoff (kurz Synfuel) wird durch die CO2-Extraktion aus der Atmosphäre in einem als “Direct Air Capture” bezeichneten Verfahren und in Kombination mit Wasserstoff erzeugt, der aus erneuerbaren Energien gewonnen wird. Er kann als Gemisch mit konventionellen fossilen Brennstoffen oder als kompletter Ersatz verwendet werden Verbrennungsmotoren.

Beim Verbrennen von Synfuel wird zwar CO2 wieder in die Luft freigesetzt. Da es jedoch wieder gewonnen werden kann, handelt es sich um einen geschlossenen Kreislauf, der dazu beitragen könnte, die jährlich in die Atmosphäre eingebrachten 10 Milliarden Tonnen Kohlenstoff zu reduzieren. Der Kraftstoff produziert auch weniger Partikel und keinen Schwefel, wodurch die Luftverschmutzung reduziert wird.

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Synthetischer Kraftstoff für Autos: Könnte es Wirklichkeit werden?
Es gibt eine Reihe von Forschungsprojekten auf der ganzen Welt, in denen Audi das Climeworks der Schweiz gekauft hat, während Bill Gates, ein Milliardär von Microsoft, das Carbon Engineering in Kanada teilweise finanziert, was voraussagt, dass sein Synfuel bei der Produktion weniger als 70 Liter pro Liter kosten würde im nächsten Jahrzehnt.

Synfuels könnte das Produkt sein, das die Elektrifizierung entlastet, um die strengen Ziele des Pariser Klimaabkommens zu erreichen, sagt Dr. Oliver Malwald, Vizepräsident für Technologie und Innovation beim Zulieferer Continental, und es gibt viele Möglichkeiten, den Kohlenstoff aus der Industrie zu gewinnen Fabriken ein bestimmtes Ziel. “Es ist einfacher, CO2 aus Industriekomplexen zu gewinnen und in eine Energiequelle umzuwandeln”, meint er. In diesem Jahr beginnt ein von der EU und Deutschland finanziertes gemeinsames Programm in Höhe von 500 Mio. EUR, um ein Business Case für die Gewinnung von Kohlenstoff aus der Industrie zu entwickeln Schornsteine ​​mit Pilotproduktion ab 2025.

Es gibt jedoch eine zweite mögliche Methode, um Synfuel mit Hilfe von Bakterien noch ehrgeiziger zu gestalten. Mazda ist an der Entwicklung beteiligt und arbeitet mit Wissenschaftlern in Tokio und Hiroshima an der Herstellung von Synfuels, die aus im Labor entwickelten E. coli-Stämmen gewonnen werden.

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“Diese Brennstoffe gelten als kohlenstoffneutral, da das bei der Verbrennung freigesetzte CO2 durch das von den Mikroorganismen, die ursprünglich den Biokraftstoff bildeten, aufgenommene CO2 absorbiert wurde und im Produktionszyklus wieder absorbiert wird”, behauptet er John Love, Professor für synthetische Biologie an der Exeter University und ein führender Experte für Biokraftstoffe.

Entscheidend ist, dass diese fehlerbasierten Kraftstoffe die Nahrungskette nicht beeinträchtigen, wie dies bei Bioethanol aus fermentiertem Zuckerrohr der Fall ist. Da diese Kraftstoffe maßgeschneidert sind, wäre es auch möglich, NOx und Partikel zu reduzieren oder die Oktanzahl zu erhöhen, um die Motorleistung zu erhöhen und gleichzeitig den Wirkungsgrad zu verringern Emissionen.

Die Herausforderung besteht in der Industrialisierung des Prozesses: Derzeit werden nur “Mikroliter” produziert, sagt Love. Eine Pilotanlage könnte jedoch bis 2025 mit einer Kommerzialisierung bis zur Mitte des Jahrhunderts laufen – der gleiche Zeitrahmen, den Mazda für seine Bio-Kraftstoff-Skyactiv-Motoren hat.

Regierungen auf der ganzen Welt streiten seit einigen Jahrzehnten hart gegen das Verbot von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Wenn synthetische Kraftstoffe jedoch erfolgreich industrialisiert werden, könnte der Verbrennungsmotor vom Problem zum Teil der Lösung werden.

Die vier Schritte zur Herstellung von synthetischem Brennstoff
1) Ein großer Fan von CO2

Bei Direct Air Capture müssen Ventilatoren, sogenannte Schütze, Luft aus der Atmosphäre ansaugen. Die Luft strömt dann über mit Kaliumhydroxid beschichtete Platten aus gewelltem Kunststoff, um das CO2 abzuscheiden. Eine typische Installation würde bis zu 984.000 Tonnen CO2 pro Jahr einbringen, was den Emissionen von 250.000 Autos entspricht.

2) füge Wasserstoff hinzu

In einem separaten Prozess wird Wasserstoff durch Elektrolyse von Wasser mit grüner Energie wie Wind- oder Sonnenenergie erzeugt. Wüsten sind ein idealer Standort für ihre Sonneneffizienz.

3) Jetzt das Wissenschaftsbit

Der Wasserstoff und das CO2 werden dann im ersten von zwei chemischen Prozessen kombiniert. Beim ersten wird Synthesegas erzeugt, das zur Erzeugung des synthetischen Brennstoffs erneut reagiert. Diese können in reiner Form verbrannt oder mit herkömmlichen fossilen Brennstoffen gemischt werden, wobei das CO2 zurückgewonnen wird und auch die Partikel geringer werden.

4) Wüstenmacht

Die unwirtliche Sahara-Wüste könnte angesichts der Fülle von Sonne und Luft ein idealer Ort sein. Jamie Turner der Bath University schätzt, dass gerade einmal 770 Quadratkilometer der Sahara den europäischen Transportbedarf decken könnten.