Our website does not support Internet Explorer.

To get the best experience on our website and of our content, please use a more modern browser like Edge, Chrome, Safari or similar.

Vettä ja roskaa tankkiin

900 kilometrin tuntinopeus merivedellä, levällä ja käytetyillä muovimukeilla. Uusi tekniikka tekee mahdolliseksi tuottaa lentokoneen polttoainetta jätteistä ja ilmansaasteista. Tavoitteena on ilmastoystävällinen ilmailu.

Hiilidioksidia lentokoneen tankkiin

Hiilidioksidi on pahin ilmastonmuutosta kiihdyttävä kasvihuonekaasu.

Eri puolilla maailmaa etsitäänkin kiivaasti keinoja, joilla ilmakehän hiilidoksidimäärää voitaisiin vähentää.

Samalla on herännyt ajatus käyttää ilmasta erotettua hiilidioksidia polttoaineen valmistukseen, jolloin fossiilisten polttoaineiden käyttöä voitaisiin vähentää.

Ilman hiilidioksidista polttoainetta

Uudella tekniikalla valmistetaan ilmakehästä erotetusta hiilidioksidista lentokoneiden polttoainetta. Menetelmää aiotaan testata Rotterdamin lentokentällä vuonna 2021.

Sveitsiläinen Climeworks-yhtiö on kehittänyt suodattimen, jolla hiilidioksidia voidaan erottaa ilmasta ja ottaa talteen.

Saksalainen Sunfire-yritys puolestaan on rakentanut laitoksen, jossa hiilidioksidista ja tavallisesta vesihöyrystä voidaan valmistaa niin sanottua synteesikaasua.

Siitä taas voidaan jalostaa erilaisia polttoaineita metanolista dieseliin ja lentopolttoaineisiin.

Climeworksin suodatin toimii niin, että ilmakehän ilmaa johdetaan suodattimeen, jossa hiilidioksidimolekyylit sitoutuvat ohueksi kalvoksi suodattimen pinnalle.

Kun suodatin ei enää pysty sitomaan lisää hiilidioksidia, se kuumennetaan 100-asteiseksi, jolloin hiilidioksidi vapautuu suodattimen pinnasta.

Vapautunut hiilidioksidi johdetaan kaasusäiliöön.

Hinwilissä Sveitsissä otettiin 2017 käyttöön 18 yksikön suodatinlaitos, joka poistaa ilmasta hiilidioksidia ja puhaltaa toiselta puolelta ulos puhdasta ilmaa.

© climeworks

Sitten siihen sekoitetaan vesihöyryä ja seos johdetaan elektrolyysikennoon. Kennossa toisella puolella on hiilidioksidi-vesihöyryseosta ja ionin läpäisevän kalvon takana toisella puolella puhdasta ilmaa.

Kun kennoon johdetaan sähkövirta, vedestä (H20) ja hiilidioksidista (CO2) irtoaa happiatomeja ja jäljelle jää hiilimonoksidia (CO) ja vetyä (H2) eli synteesi-kaasua.

Synteesikaasusta voidaan tuottaa hiilivetyketjuja, joista saadaan polttoaineita. Climeworks ja Sunfire aikovat testata tekniikkaansa 2021.

Silloin on määrä käynnistää lentopolttoaineen valmistus Alankomaissa Rotterdamin lentokentällä.

Muoviroskaa tankkiin

Käytetyt muovipakkaukset, vaipat, kertakäyttömukit ja muut muoviroskat päätyvät nykyään kaatopaikoille tai jätteenpolttolaitoksiin.

Britanniassa on suunnitteilla hanke, jossa aiotaan muuttaa vuosittain puoli miljoonaa tonnia muovijätettä lentopolttoaineeksi.

Altalto-yhtiö aikoo rakentaa laitoksensa Immunghamiin Koillis-Englantiin.

Muoviroskien hiiliketjut kiertoon polttoaineeksi

Esimerkiksi kotitalouksien jätemuovi voidaan muuttaa lentokoneiden polttoaineeksi höyrystämällä se reaktorissa.

Muovin sisältämät hiili- ja vetyatomit aiotaan ottaa talteen kuumentamalla jätemassa vesihöyryn ja hapen avulla yli 700 asteen lämpötilaan.

Tällöin jätteistä vapautuva kaasu johdetaan reaktoriin, jossa kalysaattoreina toimivat metallit saavat jätekaasun hajoamaan hiili-, happi- ja vetyatomeiksi.

Nämä muodostavat pitkiä hiilivetyketjuja. Kun kaasumaisia hiilivetyjä jäähdytetään, ne tiivistyvät nesteeksi.

Näin syntyvät hiilivetyketjut ovat suhteellisen pitkiä, ja siksi niiden kiehumispiste on liian korkea, jotta ne sopisivat suihkumoottoreihin.

Jätteistä lentopolttoainetta tuottavaa laitosta suunnitellaan Imminghamiin Englantiin.

© Altalto & shutterstock

Siksi hiilivetyketjuja katkotaan pumppaamalla niihin kovalla paineella puhdasta vetyä.

Näin saadaan nestettä, joka pysyy nestemäisenä jopa yläilmakehän kovissa pakkasissa mutta joka samalla palaa mahdollisimman tehokkaasti.

Tähän asti muovin kaasuttaminen ja muuttaminen nestemäiseksi polttoaineeksi on ollut kallista ja hankalaa.

Brittiyritys uskoo, että se pystyy tekemään menetelmästään entistä nopeamman ja halvemman uudenmalliseella reaktorilla, jossa kaasut ja jäähdytysvesi kulkevat entistä useammissa mutta pienemmissä kanavissa.

Jos kaikki sujuu suunnitelmien mukaan, laitoksen rakentaminen alkaa vuonna 2021.

Aurinkovoimalla polttoainetta merestä

Hiilidioksidi ei jää vain ilmaan, vaan myös merivesi sitoo hiilidioksidia.

Kuutiometrissä merivettä on jopa 125 kertaa niin paljon hiilidioksidia kuin kuutiossa ilmaa.

Kansainvälinen tutkijaryhmä on keksinyt keinon, jolla merivedestä voidaan poistaa hiilidioksidia ja käyttää sitä polttoaineen raaka-aineena.

Meriveden hiilidioksidista voitaisiin tehdä polttoainetta kelluvissa aurinkokennolaitoksissa.

© NOVATON AG

Hiilidioksidin talteenottoon tarvittava energia saataisiin aurinkokennoista, joita kelluisi meressä 100 metrin levyisinä aurinkovoimalauttoina.

Aurinkovoimalautoissa on määrä käyttää kolmea tekniikkaa. Ensin elektrolyysikenno hajottaa vesimolekyylejä hapeksi ja vedyksi.

Sitten suodatin jakaa meriveden emäksiseen ja happamaan veteen. Happamassa vedessä hiilidioksidi muuttuu kupliksi, joista se voidaan ottaa talteen.

Lopuksi vety ja hiilioksidi johdetaan reaktoriin, jossa niistä syntyy polttoaineeksi sopivaa metanolia. Sivutuotteena syntyy tavallista hiilidioksiditonta vettä.

Levä muuttuu polttoaineeksi

Yhteyttävät levät tuottavat auringonvalosta energiaa, jonka ne varastoivat rasvoina eli lipideinä.

Lipideissä on öljypitoisia rasvahappoja, joita voidaan käyttää lentopolttoaineen valmistuksessa.

Swomitra Mohantyn tutkijaryhmä Utahin yliopistossa on kehittänyt uuden keinon levien lipidien talteenottoon.

© Dan Hixson/University of Utah College of Engineering

Perinteisesti levien öljy on otettu talteen kuivaamalla ja jauhamalla levät, ja sen jälkeen jauhe on sekoitettu metanoliin ja kloroformiin. Menetelmä kuluttaa kuitenkin paljon energiaa.

Utahin yliopistossa Yhdysvalloissa on kehitetty uusi tekniikka levien öljyn talteenottoon.

Siinä levämassa ruiskutetaan kovalla paineella kammioon, jossa se törmää heksaanisuihkuun.

Heksaani on liuotinaine, ja törmäyksessä levien lipidit sitoutuvat heksaaniin.

Tämän jälkeen lipidit voidaan erottaa ja jalostaa öljyksi ja polttoaineeksi.

Lue myös:

Lentokoneet

Plasmamoottori mahdollistaa lentoliikenteen ilman fossiilisia polttoaineita

2 minuuttia
Lentokoneet

Matkustajakoneet lentävät parvena ja leikkaavat tonneja hiilidioksidipäästöistä

3 minuuttia
Lentokoneet

Leijuvat kolossit mullistavat ilmailun

9 minuuttia

Kirjaudu sisään

Tarkista sähköpostiosoite
Salasana vaaditaan
Näytä Piilota

Oletko jo tilaaja? Oletko jo lehden tilaaja? Napsauta tästä

Uusi käyttäjä? Näin saat käyttöoikeuden!

Nollaa salasana

Syötä sähköpostiosoitteesi, niin saat ohjeet salasanasi nollaamiseksi.
Tarkista sähköpostiosoite

Tarkista sähköpostisi

Olemme lähettäneet sinulle sähköpostia osoitteeseen . Siinä on ohjeet, joiden avulla voit nollata salasanasi. Jos et ole saanut sähköpostia, tarkista, että se ei ole joutunut roskapostin joukkoon.

Anna uusi salasana.

Nyt sinun pitää antaa uusi salana. Salasanassa pitää olla vähintään 6 merkkiä. Kun olet luonut uuden sanasanan, sinua pyydetään kirjautumaan sisään palveluun.

Salasana vaaditaan
Näytä Piilota