Die Umstellung von fossilen auf erneuerbaren Kraftstoff ist eine der wichtigsten energiepolitischen Herausforderungen der Zukunft. Das von der EU und der Schweiz finanzierte Projekt SUN-to-LIQUID stellt sich dieser Herausforderung, indem es die Technologie zur Herstellung erneuerbarer Kraftstoffe aus Wasser und CO2 mit Hilfe von Sonnenenergie entwickelt: Die erste Synthese von solarem Kerosin wurde mit einem durch konzentriertes Sonnenlicht angetriebenen Solarreaktor in einer Solarturm-Konfiguration demonstriert.
Das Projekt SUN-to-LIQUID ist nun als eines der besten Umweltprojekte der Welt anerkannt und wurde mit dem 22. Energy Globe World Award in der Kategorie „Feuer“ ausgezeichnet, die Projekten zu nachhaltigen Energietechnologien gewidmet ist. Der Energy Globe World Award, der seit 1999 von der unabhängigen Energy Globe Stiftung in Österreich verliehen wird, ist heute der anerkannteste Umweltpreis der Welt, der erfolgreiche nachhaltige Projekte aus fünf Kontinenten auszeichnet und damit zeigt, dass es für viele unserer Umweltprobleme machbare Lösungen gibt. Die diesjährige Ausgabe verzeichnete 182 teilnehmende Länder und mehr als 2000 eingereichte Projekte aus der ganzen Welt. Die Finalisten und Gewinner wurden bei der Zeremonie am 8. November 2021 während der COP26-Konferenz in Glasgow vorgestellt.
„Die SUN-to-LIQUID-Reaktortechnologie und die integrierte chemische Anlage wurden unter den typischen Bedingungen für eine industrielle Kraftstoffproduktion validiert,“ sagte Prof. Aldo Steinfeld von der ETH Zürich, der die Entwicklung des solar-thermochemischen Reaktors leitet. „Die Demonstration dieser Technologie könnte große Auswirkung auf den Transportsektor haben, insbesondere auf den Langstreckenflugverkehr und die Schifffahrt, die weiterhin auf flüssige Kraftstoffe angewiesen bleiben“, ergänzte Projektkoordinator Dr. Andreas Sizmann von Bauhaus Luftfahrt, „wir sind dem Ziel, von einem erneuerbaren ‚Energie-Einkommen‘ zu leben, anstatt unser fossiles ‚Energie-Erbe‘ zu verbrennen, einen Schritt nähergekommen. Dies ist ein notwendiger Schritt zum Schutz unserer Umwelt.“
Vom Labor ins Sonnenlicht
Im vorangegangenen EU-Projekt SOLAR-JET entwickelten die Forscher die Technologie und produzierten erstmals solares Kerosin unter Laborbedingungen. SUN-to-LIQUID brachte diese Technologie auf die nächste Entwicklungsstufe und testete sie unter realen Bedingungen an einem Solarturm. Dazu wurde auf dem Gelände des IMDEA Energy Instituts in Móstoles, Spanien, eigens für das Projekt eine einzigartige Solaranlage errichtet. „Ein der Sonne nachgeführtes Feld von Heliostaten konzentriert das Sonnenlicht um den Faktor 2500 – das entspricht der dreifachen Konzentration im Vergleich zu Solarturmanlagen, die derzeit zur Stromerzeugung eingesetzt werden“, erklärt Dr. Manuel Romero von IMDEA Energy. Die sehr hohe solare Strahlungsintensität, die durch Flussdichte-Messungen des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) verifiziert wurde, ermöglichte es, in dem an der Spitze des Turms positionierten Solarreaktor Temperaturen von über 1.500°C zu erreichen. Der vom Projektpartner ETH Zürich entwickelte Solarreaktor produzierte aus Wasser und CO2 über einen thermochemischen Redoxzyklus Synthesegas, eine Mischung aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid. Eine vom Projektpartner HyGear entwickelte Fischer-Tropsch-Anlage verarbeitete dieses Gas vor Ort zu Kerosin.
Unbegrenzte Versorgung mit nachhaltigen Kraftstoffen
Im Vergleich zu fossilem Kraftstoff kann SUN-to-LIQUID die Netto-CO2-Emissionen in die Atmosphäre um mehr als 90 % reduzieren. Da der mit Solarenergie betriebene Prozess auf reichlich vorhandene Rohstoffe zurückgreift und nicht mit der Nahrungsmittelproduktion konkurriert, kann er zudem den künftigen Kraftstoffbedarf auf globaler Ebene decken, und ist dabei weiterhin kompatibel mit der bestehenden weltweiten Infrastruktur für die Verteilung, Lagerung und Nutzung von Kraftstoff.
Projekthintergrund
SUN-to-LIQUID ist ein vierjähriges Projekt, das durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon 2020 der Europäischen Union und das Schweizer Staatssekretariat für Bildung, Forschung und Innovation (SBFI) gefördert wird. Es startete im Januar 2016 und endete am 31. Dezember 2019. SUN-to-LIQUID vereint führende europäische Forschungsinstitutionen und Unternehmen im Bereich der thermochemische Solarforschung: ETH Zürich, IMDEA Energy, DLR, Abengoa und HyGear Technology & Services B.V. Der Koordinator Bauhaus Luftfahrt e.V. ist verantwortlich für die Technologie- und Systemanalyse. ARTTIC unterstützt das Forschungskonsortium mit Projektmanagement und Kommunikation.
Weitere Informationen finden Sie unter
SUN-to-LIQUID, https://www.sun-to-liquid.eu/