Mischa Brendel
De deelnemers van het door de EU gefinancierde project SOLAR-JET zijn erin geslaagd om onder invloed van zonlicht synthetische kerosine te produceren uit water en koolstofdioxide.
Onderzoekers van onder meer de technische universiteit van Zürich (ETH), het Duitse laboratorium voor lucht- en ruimtevaart (DLR) en Shell wisten door het gebruik van geconcentreerde zonnewarmte (CSP) en ceriumoxide water en koolstofdioxide om te zetten in syngas, een mengsel van waterstof en koolstofmonoxide. Vervolgens kon Shell dit syngas middels het Fischer-Tropschproces verwerken tot onder meer kerosine, legt natuurkundige prof.dr. Hans Geerlings uit. Hoofdonderzoeker procesinnovatie Geerlings is voor Shell de projectleider van SOLAR-JET. Tevens is hij deeltijdhoogleraar aan de TU Delft.
Het zonlicht verwarmt ceriumoxide tot ongeveer 1.800 K. Het ceriumoxide verliest hierbij een heel klein beetje zuurstof. Deze enkele zuurstofatomen pakken vervolgens een zuurstofatoom af van koolstofdioxide, dat hierdoor wordt omgezet in koolstofmonoxide. Het water staat zijn zuurstof weer af aan het ceriumoxide, waarbij waterstof ontstaat. Uit het reactiemengsel van zuurstof, waterstof en koolstofmonoxide wordt de zuurstof afgevangen, waarbij syngas ontstaat. Bij het omzetten van syngas in kerosine, ontstaan ook andere eindproducten, waaronder diesel.
Momenteel gaat het om labexperimenten. Aan de ETH staat een installatie die CSP simuleert. Hoewel de synthetische kerosine dus niet is geproduceerd met direct zonlicht, is dit absoluut mogelijk, zo verzekert Geerlings: ‘Onderzoek doen bij een echte CSP-installatie is niet praktisch. Maar de omstandigheden die de installatie in Zürich simuleert, komen precies overeen met een echte CSP-installatie.’
De energie-efficiëntie van de syngasproductie met behulp van CSP is nu nog zeer laag: Geerlings spreekt van 1 à 2 %. Het project is echter nog niet voltooid. In 2015 eindigt de eerste fase, waarin de technische haalbaarheid van de productie van kerosine op deze wijze getoond moet worden. Fase twee van het project omvat het optimaliseren van de zonnereactor die het syngas produceert. Geerlings: ‘Een efficiency van circa 20 % moet haalbaar zijn.’
