Na Politechnice Warszawskiej powstaje właśnie pierwsze polskie urządzenie, które pozwoli na produkcję wysokiej jakości gazu syntezowego. Będzie on uzyskiwany z dwutlenku węgla i wody. W dalszych procesach będzie można go wykorzystać do produkcji czystego paliwa syntetycznego, pozbawionego związków siarki, tlenków azotu i cząstek stałych.
Wysokotemperaturowy ko-elektrolizer MCE – pod tą nazwą kryje się urządzenie wytwarzające z wody i dwutlenku węgla gaz syntezowy, z którego następnie będzie można produkować „czyste” syntetyczne paliwo. MCE to skrót od Molten Carbonate Electrolysis, czyli elektrolizy z wykorzystaniem stopionego węglanu. Bazą dla tego projektu są opracowywane od lat ogniwa paliwowe ze stopionym węglanem. Naukowcy i studenci z Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej postanowili odwrócić wykorzystywany w nich proces wychwytywania CO2 ze spalin. Lider projektu, dr inż. Arkadiusz Szczęśniak, wyjaśnia:
Kiedy opracowaliśmy węglanowe ogniwa paliwowe w skali przedkomercyjnej, stwierdziliśmy, że kolejnym zastosowaniem dla naszej technologii może być synteza paliw bezpośrednio z wody, CO2 i energii elektrycznej. Dotychczas pracowaliśmy z ogniwami, w przypadku których dostarczaliśmy wodór i produkowaliśmy energię elektryczną. Chcieliśmy zbadać, czy to samo ogniwo, po pewnych modyfikacjach, może pracować w drugą stronę, czyli my dostarczamy parę wodną oraz CO2 i otrzymujemy paliwo.
Aktualnie budujemy narzędzia numeryczne. Chcemy przygotować modele, zrobić symulacje, żeby zbadać jak nasz stos będzie się zachowywał. Kolejnym krokiem będzie jego konstrukcja. Najpierw wszystkie elementy zewnętrzne, potem dołożymy te aktywne, złożymy całość i sprawdzimy jak działa. Jeżeli testy wyjdą pomyślne, ostatnim etapem będzie przygotowanie dokumentacji, jak to zrobić w większej skali.
Członek zespołu, mgr inż. Aliaksandr Martsinchyk, dodaje: Mamy zmagazynowany, odseparowany CO2 i parę wodną. Taką mieszankę wtłaczamy do ko-elektrolizera, który zasilamy prądem elektrycznym ze źródła odnawialnego (np. energii słonecznej), co powoduje konwersję wody do wodoru i CO2 do tlenku węgla, co można dalej zastosować w reakcjach syntezy paliw.
Lek na całe zło? Niekoniecznie
Jak się to przełoży na sytuację po wejściu w życie w 2035 roku zakazu sprzedaży pojazdów emitujących CO2, a więc z napędem spalinowym? Wynalazek polskich naukowców oczywiście nie wywróci stolika i wygląda na to, że samochody oraz auta elektryczne przejmą rynek nowych pojazdów. Natomiast pamiętajmy o tym, że po drogach wciąż będą legalnie jeździły miliony używanych maszyn spalinowych, które będą potrzebować paliwa. Syntetyczna benzyna, pozbawiona związków siarki, tlenków azotu i cząstek stałych oraz wytwarzana przy dużym udziale odnawialnych źródeł energii, może być kuszącym rozwiązaniem. Nie tyle w kontekście ekonomicznym, bo jej produkcja zawsze będzie droższa niż tradycyjnej, ale bardziej politycznym.
Bosch rezygnuje z rozwoju pojazdów elektrycznych, bo nie mają sensu
Tak czy inaczej, nawet jeżeli będziemy mogli się cieszyć naszymi „spaliniakami” jeszcze długie lata, ich eksploatacja z każdym kolejnym rokiem na pewno będzie coraz bardziej kosztowna.
Nie doszukałem się jednej bardzo ważnej rzeczy: sprawności. Bo wodór (bardzo czyste paliwo) też można wytworzyć poprzez elektrolizę, ale niska sprawność czyni to nieopłacalnym. Bez podania jakiego rzędu sprawności mamy oczekiwać ta informacja jest mało użyteczna…