Paliwo z powietrza. Koreańczycy stworzyli reaktor, który tanio przetwarza CO2 bezpośrednio w benzynę

Wizja zamiany dwutlenku węgla w płynne paliwo była prawdziwym kamieniem filozoficznym naszych czasów. Chociaż chemia znała teoretyczne sposoby na taką transformację, procesy te były zbyt drogie, skomplikowane i energochłonne, by mogły być czymś więcej, niż tylko ciekawostką. Koreański zespół pod kierownictwem dr. Jeong-Rang Kima zdołał jednak uprościć tę drogę, eliminując najbardziej kosztowne etapy.

Koreańczycy znaleźli drogę na skróty

Tradycyjne metody konwersji CO2 w węglowodory przypominają podróż z przesiadkami. Najpierw należy zmusić chemicznie stabilny dwutlenek węgla do przemiany w tlenek węgla (CO) w temperaturach przekraczających 800°C. Dopiero w drugim kroku, poprzez tzw. syntezę Fischera-Tropscha, uzyskuje się paliwo.

Przełom Koreańczyków polega na bezpośrednim uwodornieniu CO2. Dzięki nowatorskiemu systemowi katalizatorów reakcja zachodzi w jednym reaktorze, w znacznie łagodniejszych warunkach: temperaturze 270–330°C i pod ciśnieniem 10–30 barów.

– To technologia, która skraca proces, obniża koszty i sprawia, że instalacja staje się bardziej mobilna – wyjaśniają autorzy badań opublikowanych w prestiżowym czasopiśmie „ACS Sustainable Chemistry & Engineering”

Trzy kanistry nadziei dziennie

Obecna wydajność instalacji pilotażowej to 50 kilogramów płynnych węglowodorów na dobę. To mniej więcej tyle, ile potrzeba, by napełnić trzy 20-litrowe kanistry. Choć w skali globalnej to kropla w morzu, dla inżynierów to dowód na skalowalność ich pomysłu. Jeszcze dwa lata temu ich system produkował zaledwie 5 kilogramów paliwa dużo większym kosztem.

Wydajność syntezy wynosi obecnie około 50%, co przy uwzględnieniu recyklingu nieprzereagowanych gazów czyni proces wysoce efektywnym. Co ważne, produktem końcowym jest nie tylko benzyna, ale i nafta, która stanowi kluczowy surowiec dla przemysłu petrochemicznego.

Odpowiedź na niepokoje na globalnym rynku paliwowym

Projekt ma wymiar nie tylko ekologiczny, ale przede wszystkim strategiczny. Wszyscy niepokoimy się wydarzeniami w cieśninie Ormuz (bezpośrednio wpływają one na sytuację nawet na polskich stacjach benzynowych) i zakłóceniach w dostawach ropy, a technologia pozwalająca produkować własne paliwo z dymu z elektrowni wygląda jak potencjalny przyszły fundament bezpieczeństwa energetycznego. Korea, niemal całkowicie zależna od importu węglowodorów, widzi w tym szansę na suwerenność.

Co dalej? Celem jest 100 000 ton rocznie

Sukces projektu pilotażowego, realizowanego we współpracy z gigantami takimi jak GS Engineering & Construction oraz Hanwha TotalEnergies, otwiera drzwi do komercjalizacji. Kolejnym etapem jest zaprojektowanie instalacji zdolnej produkować ponad 100 000 ton paliwa rocznie.

Jeśli połączymy tę technologię z „zielonym wodorem” (wytwarzanym dzięki energii ze słońca lub wiatru), otrzymamy system Power-to-Liquids (PtL). W takim układzie paliwo staje się neutralne węglowo – podczas spalania w silniku emituje tylko tyle CO2, ile wcześniej pobrano z komina fabryki do jego produkcji.

Źródło: ACS Sustainable Chemistry & Engineering

Nasz autor

Jonasz Przybył

Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.