A neves svájci egyetem, az ETH Zürich mérnökei az elmúlt években napfényből és levegőből folyékony üzemanyagot előállító technológiát fejlesztettek. A teljes termokémiai folyamatot 2019-ben mutatták be először valós körülmények között, az ETH Géplabor tetején.
A fejlesztés azért fontos, mert ezek, a szintetikus napenergiával működő tüzelőanyagok szénsemlegesek, tehát környezetbarátok. Égésük során csak annyi széndioxidot bocsátanak ki, amennyit a levegőből elszívtak az előállításukhoz.
A technológiákat a felsőoktatási intézményben alapított két spin-off cég, a Climeworks és a Synhelion igyekszik majd kereskedelmi forgalomba hozni.
A gyártófolyamat főszereplője, egy napelemes reaktor parabolatükör által kibocsátott napfénynek van kitéve, és akár az 1500 Celsius-fokot is eléri. A reaktor belseje cériumoxidból készült porózus kerámiaszerkezetből áll, termokémiai körfolyamat zajlik le benne, így választják szét a levegőből kinyert vizet és a széndioxidot. A termék szintézisgáz, hidrogén és szénmonoxid keveréke, tovább feldolgozható szénhidrogén üzemanyagokká, például a repülőgépeket működtető kerozinná.
Eddig izotópos porozitású szerkezeteket alkalmaztak, csakhogy azok exponenciálisan csökkentik a reaktorba kerülő és azon végig haladó napsugárzást. Az emiatti alacsonyabb belső hőmérséklet hatására a reaktor kevesebb üzemanyagot állít elő.
A svájci egyetem két kutatócsoportja 3D nyomtatásos új módszert dolgozott ki lyukacsos kerámiaszerkezetek gyártására. Ezek a szerkezetek biztosítják a hatékonyabb napsugárzást, az 1500 Celsius fokot, és mindezek teljes kihasználását a reaktor belsejében.
A szerkezeteket extrudáláson alapuló 3D nyomtatási eljárással, és egy, erre a célra fejlesztett optimális tintával hozták létre. Uyanannyi napsugárzásnak kitéve, az új szerkezetek kétszer annyi üzemanyagot tudnak termelni, mint az eddigiek.
