CO2-neutral energilagring

CO2-neutral energilagring og vedvarende energilagring er lagring af energi i f.eks. brændsler, brændstof og akkumulatorer, på en sådan måde, at der samlet under levetiden (fremstilling, opbevaring, transport og forbrug...) af den lagrede energi, netto ikke frigives CO2 til atmosfæren (eller for den sags skyld optages). Ved energilagringsprocessen skal evt. afgivelse af CO2 fra redskaber – og evt. afgivelse af CO2 under produktionen af disse redskaber medregnes.

CO2-neutrale brændstoffer fra CO, CO2 og hydrogen eller vand med f.eks. solenergi

Der arbejdes på at lave CO2-neutrale brændstoffer direkte fra CO2 og hydrogen. [1]

S2P (Sunshine to Petrol) omfatter metoder til at lave CO2-neutralt brændstof direkte fra varme (sollys, vedvarende energi), carbondioxid, hydrogen og/eller vand. En reaktortype er Counter Rotating Ring Receiver Reactor Recuperator (CR5) kan gøre netop dette. Af de indgående stoffer er det muligt at lave brændstof – carbonkæder – f.eks. CO2-neutralt metanol, ætanol, butanol...

Los Alamos National Laboratory er ved at tage patent på en metode til at lave CO2-neutrale syntetiske brændstoffer. [2]

I 2010 blev det offentliggjort i bladet Ingeniøren, at Risø er på vej med syntetisk benzin til 5,5 kr per liter. Processen starter med, at en (omvendt) brændselscelle får tilført CO2 og H2O og som via tilført elektrisk energi bliver omdannet til CO, H2 – og affaldsproduktet O2. [3] CO og H2 kaldes tilsammen syntesegas og man kan via Fischer-Tropsch processen danne mange syntetiske brændstoffer med syntesegas.

I 2012 blev det offentliggjort i bladet Ingeniøren, at DTU har forbedret levetiden væsentligt for den omvendte brændselscelle, der som output har syntesegas. [4]

December 2012 formidlede det britiske firma Air Fuel Synthesis[5] at de kan lave ren benzin af luft og energi.[6]

Januar 2014 meddeles det at et hold af forskere fra University of Delaware har fundet en katalysator, som kan omdanne CO2 til CO plus ilt med en virkningsgrad på 92%. Katalysatoren er forholdsvis billig og er nanosølv.[7]

Uddybende kriterier

CO2-neutralt brændstof er dannet eller produceret på en sådan måde, at der samlet under fremstillingen er blevet optaget ligeså meget CO2 fra luften[8], som der frigives under brændslets og brændstoffets levetid.


Når der anvendes CO2-neutralt brændstof til at transportere CO2-neutralt brændstof, vil brændstoffet anvendt til transporten, ikke ændre ved den samlede CO2-neutralitet, da det CO2-neutrale brændstof selv er CO2-neutralt. Produktion af brændsel og brændstoffer, som ikke indeholder carbon, kan være CO2-neutrale, hvis der netto ikke blev afgivet CO2 under produktionen – og produktionen af produktionsredskaberne.


Biobrændstof kan være mere eller mindre CO2-neutralt, afhængig af den under fremstillingen samlede mængde optagne CO2 fra luften (atmosfæren). Ved forbrændingen af CO2-neutralt brændstof udvikles stadig CO2, men netto tilføres ikke CO2 til atmosfæren målt fra tiden før energilagringen til efter forbruget, da der under produktionen blev optaget CO2. Eventuel optagen CO2-gas er blot midlertidigt blevet lånt fra atmosfæren.

Der er intet krav til fremstillingsprocessens energieffektivitet ved CO2-neutral energilagring. Energieffektiviteten kan f.eks. sagtens være 1% eller lavere og stadig være CO2-neutral. Der er heller intet krav til forbrændingsprocessens energieffektivitet. Energieffektiviteten kan f.eks. sagtens være 10% eller lavere, forurenende og stadig være CO2-neutral.

Noter

  1. ^ Webarchive backup: June 29, 2006, oceanethanol.com: Ocean Ethanol Produces Ethanol and Methanol from CO2"...In the experiments at Battelle (PNNL) under contract from Global Energy and Ocean Ethanol LLC, ethanol, and methanol have been produced from CO2 and hydrogen...". Hovedadresse: Ocean Ethanol
  2. ^ Web archive backup: Green Freedom (tm) A Concept for Producing Carbon-Neutral Synthetic Fuels and Chemicals (Patent Pending). F. Jeffrey Martin, William L. Kubic, Los Alamos National Laboratory, LA-UR-07-7897 Citat: "...Making gasoline from air and water sounds exotic, but now practical technology has been developed to implement known chemical pathways for producing fuel from these abundant raw materials...With Green Freedom(tm), this possibility has progressed beyond speculation to a realistic, low-risk concept because it is based on novel process integration and modest extensions of existing technology..."
  3. ^ 30. jul 2010, ing.dk: Risø på vej med syntetisk benzin til 5,5 kroner per liter
  4. ^ 1. nov 2012, ing.dk: DTU bag markant effektivisering af brændselsceller til elektrolyse Citat: "...I runde tal svarer det til, at det kræver 3,2 kWh (vindmølle)strøm at fremstille én Nkbm syntesegas...Her fandt man frem til, at mindre end en fjerdedel af produktionsprisen for syntesegassen (H2 + CO) vil komme fra elektrolyseanlægget. Langt den største del vil være prisen på elektricitet fra vindmøllerne. Med en kWh pris på 20 øre skønner forskerne, at energiindholdet i syntesegassen vil have en pris, der svarer til en råoliepris på 75 dollar...Hvis syntesegassen anvendes til fremstilling af grøn benzin, skønner forskerne, at den grønne benzin først vil være konkurrencedygtig, hvis råolieprisen kommer op omkring 150 dollar pr. tønde, eller der kommer en afgift på den fossile olie af samme størrelse. ..."
  5. ^ Air Fuel Synthesis | Renewable energy | Air to Liquid Fuels | carbon neutral | aviation fuel | low carbon | electricity | hydrogen | atmospheric carbon dioxide
  6. ^ 18 Oct 2012, telegraph.co.uk: British engineers produce amazing 'petrol from air' technology Citat: "...The “petrol from air” technology involves taking sodium hydroxide and mixing it with carbon dioxide [fra luften] before "electrolysing" the sodium carbonate that it produces to form pure carbon dioxide..."It looks and smells like petrol but it is much cleaner and we don't have any nasty bits."..."
  7. ^ University of Delaware. "New catalyst to convert greenhouse gases into chemicals." ScienceDaily
  8. ^ American Chemical Society (2012, January 5). New materials remove carbon dioxide from smokestacks, tailpipes and even the air. ScienceDaily Citat: "...the group turned to solid materials based on polyethylenimine, a readily available and inexpensive polymeric material...After capturing carbon dioxide, the materials give it up easily so that the CO2 can be used in making other substances, or permanently isolated from the environment. The capture material then can be recycled and reused many times over without losing efficiency...."

Se også