Ekilebilir alanların sınırlı olması ve giderek artan dünya nüfusu için gıda-yakıt çatışmasının sınırlı olması, karbon-nötr olan, ancak biyokütle bazlı olmayan, alternatif havacılık yakıtlarının orta vadeli gelişimi için güçlü bir itici güç oluşturmaktadır.
Biyokütle gibi daha dolambaçlı bir yöntemden kaçınarak "Güneş enerjisinin yakıt şeklinde doğrudan depolanabilmesi" güneş yakıtlarına doğru daha umut verici bir yöntem sunuyor.
Avrupa Birliği tarafından finanse edilen "SUN-LIQUID projesi" uluslararası ortaklarla birlikte Bauhaus Luftfahrt, atmosferik karbondioksit ve sudan yüksek sıcaklıklarda güneş enerjisi kullanarak sentetik gaz yağı üretmek için yeni termokimyasal reaksiyon yollarını araştırıyor.
Dönüşüm İşlemlerinin Analizi
Güneş yakıtının üretimi için, prensipte, her biri bir hidrojen ve karbonmonoksit karışımı olan sentez gazı üretecek üç yöntem izlenebilir.
Biliinen Fischer-Tropsch işleminden yararlanarak, sentez gazı ayrıca damlatma kabiliyetine sahip jet yakıtına veya diğer sıvı yakıtlara dönüştürülebilir.
Farklı yöntemler arasındaki elektrokimyal işlemde ise, kısmen güneş enerjisini içeren iki kat enerji dönüşümü nedeniyle bugün yaklaşık yüzde 18 verimlilikle sınırlanırken, fotokimya bitkilerde doğal fotosentetik dönüşüm durumunda kabaca yüzde 3,5 ile sınırlıdır. İki aşamalı solar termokimyasal dönüşüm hala araştırmaya tabi olmakla birlikte, % 40 uzun vadeli verimlilik potansiyeli göstermektedir.
Termokimyasal işlem; güneş enerjisi konsantrasyonu yoluyla kazanılan yüksek sıcaklıktaki ısı, malzemenin yaklaşık 1.500 Santigrat derecesinde düşürüldüğü ve yaklaşık 800 Santigrat derecesinde yeniden oksitlendiği iki aşamalı bir kimyasal döngü oluşturmak için kullanılır.
Genel reaksiyon, su ve karbondioksitin, gaz ve oksijenin sentezine dönüşmesine yol açar.
Bauhaus Luftfahrt tarafından termokimyasal ile Biyokütle-Sıvı (BtL) işlemi arasındaki verimlilik açısından yapılan bir karşılaştırma günümüzdeki düşük akım tekniğinin bir sonucu olarak, özellikle de güneş enerjisi kimyasal işlemi durumunda, bugün eşit derecede düşük değerler göstermektedir.
Bununla birlikte, güneş enerjisi üretiminin uzun vadeli verimlilik potansiyeli çok daha yüksektir,
Termokimyasal döngü verimliliği Biyokütle-Sıvı (BtL) işleminden on kat daha yüksek değerlere ulaşırken, güneş yakıtı biyoyakıtlara kıyasla daha umut verici bir alternatif haline getirmiştir.
Kaynak: bauhaus-luftfahrt.net