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Treibstoff aus Luft und Sonnenlicht

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Academic year: 2021

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Research Collection

Presentation

Treibstoff aus Luft und Sonnenlicht

Author(s):

Dähler, Fabian Publication Date:

2020-02-04 Permanent Link:

https://doi.org/10.3929/ethz-b-000402430

Rights / License:

In Copyright - Non-Commercial Use Permitted

(2)

Treibstoff aus Luft und Sonnenlicht

Fabian Dähler

Forum Energie, 4. Februar 2020, Zürich

(3)

Treibstoffherstellung

?

Kohlendioxid CO

2

Wasser H

2

O

Sonnenenergie Luft

Verbrennung Sauerstoff

O

2

(4)

Wieso Flüssigtreibstoff?

Existierende Infrastrukturen und Technologien (drop-in fuel)

Hohe Energiedichte

C. Martin et al. (2017). AIAA 2017-1778.

(5)

Gibt es genügend erneuerbare Sonnenenergie?

(6)

Treibstoffherstellung

?

Kohlendioxid CO

2

Wasser H

2

O

Sonnenenergie Luft

Verbrennung

Flüssigtreibstoff

Erneuerbarer Fossile Energieträger

Sauerstoff

O

2

(7)

H

2

O

Treibstoff aus Luft und Sonnenlicht

Sonnenlicht

Luft

Abscheidung von Kohlendioxid und

Wasser aus

CO

2

(8)

CO 2 und H 2 O Abscheidung aus Umgebungsluft

(9)

H

2

O

Treibstoff aus Luft und Sonnenlicht

Sonnenlicht

Luft

Abscheidung von Kohlendioxid und

Wasser aus

CO

2

Aufspaltung von CO

2

und

H

2

O

CO O

2

H

2

Synthesegas

(10)

Aufspaltung von CO 2 und H 2 O

Schritt 1: Reduktion (~1500 °C)

− 

→ +

2 2 2

CeO CeO O

2

H

2

O CO

2

CO O

2

H

2

Schritt 2: Oxidation (~800 °C)

−

−

+  → + 

+  → + 

2 2 2 2

2 2 2

CeO H O CeO H

CeO CO CeO CO

Cerdioxid CeO 2 CeO 2 −

Synthesegas Sauerstoff

Kohlendioxid &

Wasser

Sonnenlicht

(11)

H

2

O

Treibstoff aus Luft und Sonnenlicht

Sonnenlicht

Luft

Abscheidung von Kohlendioxid und

Wasser aus

CO

2

Aufspaltung von CO

2

und

H

2

O

CO O

2

H

2

Synthesegas

Synthese

Flüssig-

treibstoff

(12)

Demonstrationsanlage in Zürich

(13)

Demonstrationsanlage in Zürich

(14)

CO 2 und H 2 O Abscheidung aus Umgebungsluft

(15)

Parabolspiegel

(16)

Paralleler Betrieb von zwei Reaktoren

Solare Reduktion T ≈ 1500 °C

O

2

Sauerstoff Konzentrierte

Sonnenstrahlung

Oxidation T ≈ 800 °C

CO H

2

CO

2

H

2

O

Solare Reduktion T ≈ 1500 °C

O

2

Sauerstoff

(17)

Solarreaktoren

(18)

Produktion eines Reaktors

T

CO O

2

p

CO

2

H

2

Solare Reduktion Oxidation

(19)

Treibstoffsynthese

(20)

Komplette Prozesskette

Luft und Sonnenlicht zu Treibstoff

Luft

Sonnenlicht

Syntheseeinheit Parabolspiegel mit

Solarreaktoren CO

2

and H

2

O

Abscheidung Treibstoff

(21)

Kerosenproduktion pro Solarturm:

Industrielle Produktion

Wirkungsgrad: 15%

(22)
(23)

ETH Spin-off Firmen

(24)

Fazit

▪ Auf dem Dach der ETH Zürich kann Treibstoff aus Sonnenlicht und Luft hergestellt werden.

▪ Unsere Forschungsgruppe sowie die zwei Spinn-offs arbeiten daran die

Effizienz der Technologie zu steigern und diese damit wirtschaftlich interessant zu machen.

▪ Die Technologie könnte in Zukunft einen Beitrag zu nachhaltiger Luft- und

Schifffahrt leisten.

(25)

Staatssekretariat für Bildung, Bundesamt für Energie

Schweizerischer Nationalfonds

European Research Council ERC Advanced Grant

European Union

Horizon 2020 Program

Danksagung an Förderinstitutionen

(26)

Forschungsgruppe

(27)

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.

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