苏黎世联邦理工学院的研究人员透露了他们为制造可持续燃料而开发的工艺技术。研究人员开发的技术的有趣之处在于，它可以仅使用阳光和空气来生产碳中和的运输燃料。他们展示了他们所谓的太阳能小型炼油厂的稳定可靠运行。
太阳能小型炼油厂的演示是在真实的阳光条件下进行的。它展示了一种制造太阳能燃料的方法，这种燃料可以在没有任何碳税的情况下推向市场。该系统是由 Aldo Steinfeld 领导的研究小组开发的，他们在苏黎世机器实验室的屋顶上操作了他们的原型系统。该原型系统可以利用阳光和空气以及多阶段热化学过程生产液体运输燃料，例如甲醇或煤油。
太阳能小型炼油厂在过去两年中一直在建筑物的屋顶上运行，Steinfeld 说他和团队已经成功证明了该技术的可行性。此外，该集成系统可以在间歇性太阳辐射条件下稳定运行，是未来研究的可行平台。
该系统产生的燃料被称为“插入式燃料”。这意味着燃料是源自石油的液态碳氢化合物的合成替代品，并且与我们现有的储存、分配和利用基础设施完全兼容。因此，项目研究人员相信他们的燃料在可持续的长途航空中特别有用。
使用该系统生产的燃料是碳中性的，因为它们依赖太阳能进行生产。燃料在燃烧过程中仅释放出在生产过程中从空气中提取的 CO2 量。源自石油的太阳能燃料的生命周期评估。更重要的是，生命周期评估表明，当使用可再生能源生产钢铁或玻璃等材料时，该过程接近 100% 或零排放。
该系统基于热力学，太阳能炼油厂利用三个串联的热化学转化。第一个转换过程是直接空气捕获单元，负责从环境空气中提取 CO2 和 H2O。然后该设备使用太阳能氧化还原装置将 CO2 和 H2O 转化为 CO 和 H2 的混合物，称为合成气。最后，第三步是气液合成装置将合成气转化为液态烃。
Steinfeld 说，原型系统小型炼油厂在苏黎世没有最佳太阳辐射的实际现场条件下运行。在典型的一天运行中，产生的合成气量约为 100 升，被加工成半分升的纯甲醇。虽然这不是很多甲醇，但 Steinfeld 很清楚生产链的组成部分尚未优化，优化是下一阶段。该系统的另一个关键方面是它不会产生不需要的副产品。该团队还能够定制合成气生产以生产甲醇或煤油。一个挑战是低能效，研究人员测量的太阳能反应堆迄今为止的最高效率值为 5.6%。在优化过程中，该系统可以显着扩大用于工业用途。