29 آوریل 2024 -توسط انتشارات دانشگاه Tsinghua-این مقاله چشم‌انداز یک بررسی تحلیلی از روش‌های پیشرفته برای تبدیل CO2 به سوخت هواپیما با ارزیابی مدل‌های صنعتی فعلی ارائه می‌کند. اعتبار: Carbon Future
یک گروه تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور فی وی و چنشی ژانگ در دانشگاه تسینگ‌هوا مقاله چشم‌اندازی را منتشر کرده‌اند که پیشرفت از فناوری‌های ریشه‌دار وابسته به سوخت‌های فسیلی را به استراتژی‌های نوآورانه با هدف بی‌طرفی کربن، با تمرکز ویژه بر فرمول‌بندی پایدار ارزیابی می‌کند. سوخت هواپیما از CO2
این مقاله که یک بررسی تحلیلی از روش‌های پیشرفته برای تبدیل CO2 به سوخت جت با ارزیابی عملی بودن مدل‌های صنعتی فعلی ارائه می‌کند در 10 آوریل 2024، مقاله چشم انداز آنها در Carbon Future منتشر شد.
غلظت گازهای گلخانه ای به دلیل وابستگی به منابع انرژی کربن فشرده در جو به شدت افزایش یافته است. به طور خاص، CO2 و CH4 به دلیل نیازهای بالای انرژی و محدودیت‌های تکنولوژیکی فعلی، برای ترکیب مجدد در صنایع شیمیایی چالش‌برانگیز بوده است. در میان این چالش بزرگ، بسیاری از دولت ها استراتژی های مختلفی را برای کاهش انتشار کربن اتخاذ کرده اند.
در میان استراتژی‌های متنوعی که برای بازیافت انتشار کربن، مانند CO2 و CH4 برای کاربرد در صنایع شیمیایی به کار می‌روند، ادغام منابع انرژی تجدیدپذیر برای تبدیل انتشار کربن به محصولات با ارزش افزوده یک مسیر قابل دوام است.
وی، استاد دانشگاه تسینگ‌هوا، می‌گوید: «بنابراین، تعهد به توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر نه تنها کلید کنترل انتشار CO2 به عنوان یک کشور مسئول است، بلکه یک انتخاب اجتناب‌ناپذیر برای استقلال انرژی است.
این تیم به روش هایی اشاره می کند که کشورها در زمینه انرژی های تجدیدپذیر کار می کنند. دستورالعمل سوم انرژی های تجدیدپذیر اتحادیه اروپا نشان دهنده گامی اساسی در این جهت است که سابقه ای را برای ادغام شیوه های انرژی پایدار در چارچوب دستورات قانونی ایجاد می کند. آنها همچنین به پیشرفت تحقیقات شتابان در چین، به ویژه در زمینه فناوری فتوولتائیک (PV) اشاره می کنند.
افزایش قابل توجهی در تلاش‌های PV خورشیدی و سیستم‌های بادی در چین مشاهده شده است، همانطور که سرمایه‌گذاری در مالکیت معنوی که اولین جایگاه جهانی را در این حوزه به خود اختصاص داده است، نشان می‌دهد. علاوه بر این، زنجیره صنعتی کامل انرژی‌های تجدیدپذیر فرصت‌های توسعه را فراهم می‌کند برای CO2 به سوخت هوانوردی پایدار (SAF) فراهم می‌کند.
سوخت هوانوردی پایدار (SAF) به سوخت هیدروکربنی مایع مشتق شده از منابع غیرفسیلی، یعنی سوخت جت سبز، اشاره دارد. سوخت هواپیما از پیوندهای شیمیایی C-C و C-H به عنوان ذخیره انرژی استفاده می کند و چگالی انرژی آن 80 برابر باتری های لیتیوم یون تجاری است. شکاف بزرگ در چگالی انرژی، دستیابی سریع به برق را برای حوزه هوانوردی دشوار می کند، بنابراین SAF به مسیر اصلی برای انتشار خالص صفر در صنعت هوانوردی جهان تبدیل شده است.
تا پایان سال 2020، در مجموع 65 کشور در سراسر جهان سیاست های ترکیبی اجباری را برای SAF اجرا کردند و تا سال 2027، مکانیسم جبران کاهش کربن ایکائو (CORSIA) به طور کامل اجرا خواهد شد. دستورالعمل انرژی های تجدیدپذیر اتحادیه اروپا تصریح می کند که نسبت ترکیب SAF نباید کمتر از 5٪ در سال 2030 و 70٪ در سال 2050 باشد، که از این میزان نسبت سوخت های الکتریکی تولید شده از طریق جذب دی اکسید کربن (EFuel) نباید کمتر باشد و بیش از 35 درصد تا سال 2050.
قانون کاهش تورم ایالات متحده (IRA) یک کسر مالیات برای SAF فراهم می کند، با هدف دستیابی به 100٪ SAF به عنوان جایگزینی برای سوخت های فسیلی برای سوخت هواپیما تا سال 2050. “موانع سبز” صنعت هوانوردی به SAF اجازه می دهد تا چهار برابر بیشتر بفروشد. به عنوان سوخت جت مبتنی بر نفت، SAF را به ” جام مقدس” بخش انرژی و پیشروی فرآیند سودآور انرژی سبز تبدیل می کند.
فناوری “CO2 to SAF (CO2AFTM)” را به عنوان یک ماده اولیه کربن مهار می کند و آن را با هیدروژن سبز تولید شده از طریق الکترولیز آب با استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند باد یا خورشید یکپارچه می کند. این فرآیند سوخت جت مایع را سنتز می کند که چگالی انرژی بالایی دارد.
سوخت پایدار هوانوردی (SAF) نقش کلیدی در تضمین امنیت ملی انرژی در بخش هوافضا و دستیابی به انتشار خالص صفر در صنعت هوانوردی جهان ایفا می کند. این رویکرد از سوخت مایع به عنوان شکل جدیدی از ذخیره انرژی در فصول و سال استفاده می کند. وی گفت، سوخت تجدیدپذیر هوانوردی در سطح جهانی در صنعت هوانوردی به عنوان مسیری مناسب برای کاهش کربن شناخته شده است.
تیم تحقیقاتی شامل گو تیان، ژانگ و فی وی است. آنها در آزمایشگاه کلیدی پکن مهندسی و فناوری واکنش شیمیایی سبز، گروه مهندسی شیمی، دانشگاه Tsinghua، پکن، چین کار می کنند. ژانگ همچنین در Ordos Labora کار می کند
توری و مؤسسه بی‌طرفی کربن در دانشگاه تسینگ‌هوا همچنین در آزمایشگاه Ordos کار می کند.
