Un progres recent al cercetătorilor de la Institutul Caltech aduce mai aproape realitatea unei aviații cu impact neutru asupra climei.
Aceștia au elaborat o tehnologie potențial transformatoare, bazată pe un sistem de alimentare a aeronavelor ce utilizează exclusiv energie solară, eliminând dependența de combustibilii fosili.
Sistemul inovator este construit în jurul unui reactor fotocatalitic de dimensiuni reduse, operabil integral cu energie solară.
Spre deosebire de metodele convenționale, care folosesc electricitate sau combustibili fosili pentru a genera combustibil, acest reactor folosește căldura solară concentrată pentru a iniția reacțiile chimice necesare producerii de carburant aviatic.
Elementul central al invenției este un absorbant solar multistratificat, proiectat pentru a maximiza absorbția căldurii și a reduce pierderile. Acesta este compus din diverse materiale, printre care siliciu, germaniu și aur, depuse pe o bază de argint.
O fereastră de cuarț permite pătrunderea luminii solare, iar un strat de vid optimizează izolarea termică. Datorită acestei structuri, reactorul poate atinge temperaturi de până la 249°C sub expunere directă la soare.
Această tehnologie solară se diferențiază de sistemele solare concentrate care urmăresc acumularea căldurii de la sute de sori. În schimb, reprezintă o soluție complementară, adecvată pentru zonele unde energia solară concentrată nu este fezabilă.
Reactorul este conceput pentru a maximiza eficiența prin captarea cantității maxime de căldură, menținând în același timp temperaturi ridicate, necesare pentru a declanșa reacțiile chimice catalitice esențiale pentru producția de combustibil.
Un aspect important al acestei tehnologii este capacitatea reactorului de a transforma etilena în alcani complecși.
Etilena, o moleculă hidrocarbonată simplă, poate fi convertită în lanțuri de alcani conținând între 7 și 26 de atomi de carbon, corespunzând caracteristicilor kerosenului utilizat în aviație.
Acest proces, denumit oligomerizare, devine astfel posibil fără utilizarea combustibililor fosili sau a energiei electrice externe. În sistemele convenționale, reacțiile chimice sunt inițiate prin arderea combustibililor fosili sau prin utilizarea electricității.
În noua tehnologie, căldura generată de energia solară permite realizarea directă a acestor reacții chimice, deschizând calea către o aviație sustenabilă, fără aport de energie poluantă.
Această inovație ar putea schimba situația într-un sector dificil de decarbonizat precum aviația, responsabilă pentru un procent din emisiile globale de CO2. Combinarea energiei solare cu chimia catalitică oferă o soluție pentru a înlocui combustibilii fosili.
În plus, echipa Caltech continuă cercetările și înregistrează progrese în producerea de etilenă din dioxid de carbon (CO₂), apă și lumină solară.
Aceasta sugerează că, în viitor, ar putea fi posibilă crearea acestui combustibil durabil folosind exclusiv resurse naturale și energie solară, creând un circuit al carbonului complet regenerabil și neutru.
