Швейцарские ученые создали систему, которая использует солнечный свет, точнее его тепло для преобразования углекислого газа и воды в топливо. Исследование публикует журнал Nature.

Инженеры из Федерального института технологии ETH Zurich продемонстрировали пилотную систему, которая может производить топливо из солнечного света и воздуха. Устройство улавливает углекислый газ и воду из атмосферы и использует солнечную энергию для преобразования ее в жидкое топливо. Оно является углеродно-нейтральным, ведь при его сгорании выделяется ровно столько углекислого газа, сколько устройство удалило из воздуха.

Система состоит из трех блоков – первый улавливает воздух, второй отвечает за солнечную энергию, третий – за преобразование газа в жидкость. Первая секция всасывает окружающий воздух и использует адсорбцию для удаления из него углекислого газа и воды. Затем они поступают во второй блок, где солнечная энергия используется для запуска химических реакций

.
Параболический концентратор фокусирует солнечный свет, создавая температуру 1500 °C. Внутри специального реактора находится керамическая конструкция из оксида церия, которая поглощает кислород из поступающего CO₂ и воды, производя водород и оксид углерода. Они преобразуются в вещество, которое в итоге превращается в жидкое углеводородное топливо, такое как керосин или метанол.

Это синтетическое топливо — углеродно-нейтральное, поскольку при его сгорании выделяется ровно столько углекислого газа, сколько ранее извлекли из воздуха для его производства.
Чтобы проверить концепцию, исследователи установили небольшую экспериментальную систему мощностью 5 кВт на крыше здания. Работая семь часов в день на прерывистом солнечном свете, устройство произвело 32 мл метанола за день. Это не так уж и много, но ученые подчеркивают, что концепцию можно расширить до промышленных и коммерческих масштабов.

По расчетам ученых, чтобы удовлетворить мировой спрос на авиационный керосин, который в 2019 году составил 414 миллиардов литров, нужно построить заводы по производству солнечного топлива общей площадью 45 тысяч квадратных километров, что эквивалентно всего 0,5 процента пустыни Сахара.

Проблема заключается в том, что на начальных этапах, с учетом высоких инвестиционных затрат, такое топливо будет дороже ископаемого керосина, который оно призвано заменить. Однако авторы надеются, что при определенной политической поддержке эта проблема будет решена – при широком использовании нового топлива затраты на его производства будут ниже.