FREEDEE BLOG / 2023. november 28., kedd

Nyomtatott kerámiák napreaktorokhoz

Az ETH Zürich kutatói napreaktor magját egyedileg printelt kerámiákból építették fel. Ezeket a reaktorokat szénsemleges folyékony üzemanyagok, például szoláris kerozin előállítására használják a légjárműipar számára.

Az additív gyártás miatt megvalósítható technológia sokat segíthet az alacsony fogyasztású légi közlekedésnek. A reaktorok növekvő hatékonyságának köszönhetően, több környezetbarátabb üzemanyag állítható elő.

A reaktorokat parabolatükörből jövő napfény világítja meg. Az új szerkezet hierarchikusan elrendezett, printelt kerámiákat tartalmaz. A nap felé eső felületen nyílik meg, míg a hátulja felé szűkül, megfogva a hőt. Az első sikeres tesztek kimutatták, hogy a koncentrált napsugárzásnak köszönhetően a szerkezet 1500 fok reakcióhőmérsékletet is el tud érni.

Következményként, ugyanannyi napsugárzással a korábbiakhoz képest kétszer annyi szénsemleges napalapú tüzelőanyag keletkezik. Magukat a kerámiákat speciálisan kialakított pasztából extrudálják. A paszta nagymennyiségű cériumoxid részecskéből áll, hogy a lehető legreaktívabb anyagot nyerjék ki belőle, így maximalizálva a reaktor hatékonyságát.

Az ETH Zürich több mint tíz éve kutatja a napalapú üzemanyagokat, gyártási folyamatukat 2019-ben mutatták be először. Reaktort is fejlesztettek, a koncentrált napsugárzásból származó energiát szintetikus gázok, hidrogén és szénmonoxid előállítására használják. A vizet és a széndioxidot termokémiai ciklusok hosszú során keresztül választják szét.

A reaktorban készülnek a napalapú folyékony üzemanyagok, mint például a repülőgépekhez használható szoláris kerozin. Ezek széndioxid-mentesek, mivel égésükkor csak annyi szén szabadul fel, amennyit korábban a levegőből kinyertek a szintézisgáz gyártásához.

A reaktorban használt korábbi szerkezetek izotrópos porozitással rendelkeztek, így a napsugarak – odaérve – gyengültek, az optimális belső hőmérsékletet pedig lehetetlen volt elérni. A reaktor teljesítménye és üzemanyaggyártása korlátozott volt.

Az új technológiával megváltozott a helyzet, a kutatók már a kereskedelmi hasznosításán dolgoznak.

Tovább az eredeti oldalra!