Forskare vid Karlsruhe Institute of Technology (KIT) och University of Toronto har föreslagit en metod som gör det möjligt för luftkonditionering och ventilationssystem att producera syntetiska bränslen från koldioxid (CO) _{2 ) och vatten från omgivningsluften. Kompakta anläggningar ska separera CO 2 från omgivningsluften direkt i byggnader och producera syntetiska kolväten som sedan kan användas som förnybar syntetisk olja. Teamet presenterar nu detta "crowd oil"-koncept i Naturkommunikation .}

För att förhindra de katastrofala effekterna av globala klimatförändringar, de konstgjorda utsläppen av växthusgaser måste minskas till noll under de kommande tre decennierna. Detta framgår tydligt av den aktuella särskilda rapporten från Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC). Den nödvändiga omvandlingen utgör en stor utmaning för det globala samhället:Hela sektorer som elproduktion, rörlighet och byggnadshantering måste göras om. I alla framtida klimatvänliga energisystem, syntetiska energikällor kan utgöra en viktig byggsten. "Om vi ​​använder förnybar vind- och solenergi samt koldioxid direkt från den omgivande luften för att producera bränslen, stora mängder utsläpp av växthusgaser kan undvikas, säger professor Roland Dittmeyer från Institutet för mikroprocessteknik (IMVT) vid KIT.

På grund av den låga CO _{2 koncentration i omgivande luft - idag, andelen är 0,038 procent - stora mängder luft måste behandlas i stora filtersystem för att kunna producera betydande mängder syntetiska energikällor. Ett forskargrupp under ledning av Dittmeyer och professor Geoffrey Ozin från University of Toronto (UoT) i Kanada föreslår nu att decentralisera produktionen av syntetiska energikällor i framtiden och koppla dem till befintliga ventilations- och luftkonditioneringssystem i byggnader. Enligt professor Dittmeyer, nödvändig teknik är i huvudsak tillgänglig, och termisk och materialintegrering av de enskilda processstegen förväntas möjliggöra en hög kolanvändning och en hög energieffektivitet.}

"Vi vill använda synergierna mellan ventilation och luftkonditioneringsteknik å ena sidan, och energi- och värmeteknik å andra sidan, för att minska kostnaderna och energiförlusterna vid syntes. Dessutom, "crowd oil" kan mobilisera många nya aktörer för energiomställningen. Privata solcellsanläggningar har visat hur bra detta kan fungera. "Men omvandlingen av CO _{2 skulle kräva stora mängder elektrisk kraft för att producera väte eller syntesgas. Denna elektricitet måste vara CO 2 -fri, dvs. det får inte komma från fossila källor. "En snabbare expansion av förnybar elproduktion, inklusive genom byggnadsintegrerade solceller, är därför nödvändigt, säger Dittmeyer.}

I en gemensam publikation i tidskriften Naturkommunikation , forskarna ledda av Roland Dittmeyer från KIT och Geoffrey Ozin från UoT använder kvantitativa analyser av kontorsbyggnader, stormarknader och energibesparande hus för att demonstrera CO _{2 besparingspotentialen i deras vision om decentraliserade konverteringsanläggningar kopplade till byggnadsinfrastruktur. De räknar med att en betydande del av de fossila bränslen som används för mobilitet i Tyskland skulle kunna ersättas av "crowd oil". Enligt lagets beräkningar, till exempel, mängden CO 2 som eventuellt kan fångas upp i ventilationssystemen för de cirka 25, Enbart 000 stormarknader från Tysklands tre största livsmedelsbutiker skulle räcka för att täcka cirka 30 procent av Tysklands efterfrågan på fotogen eller cirka åtta procent av efterfrågan på diesel. Dessutom, de producerade energikällorna kan användas i den kemiska industrin som universella syntesbyggstenar.}

Teamet kan lita på förundersökningar av de enskilda processtegen och processimuleringar, bland annat från Kopernikus-projektet P2X vid förbundsministeriet för utbildning och forskning. Utifrån detta, forskarna förväntar sig en energieffektivitet - dvs. andelen elektrisk energi som används som kan omvandlas till kemisk energi — omkring 50 till 60 procent. Dessutom, de förväntar sig koldioxideffektivitet - dvs. andelen förbrukade kolatomer som finns i det producerade bränslet - varierar från cirka 90 till nästan 100 procent. För att bekräfta dessa simuleringsresultat, IMVT -forskare och projektpartners bygger för närvarande upp den fullt integrerade processen på KIT, med en planerad CO _{2 omsättning på 1,25 kilo i timmen.}

På samma gång, dock, forskarna har funnit att det föreslagna konceptet – även om det introducerades över hela Tyskland – inte fullt ut skulle kunna möta dagens efterfrågan på råoljeprodukter. Minska efterfrågan på flytande bränslen, till exempel genom nya mobilitetskoncept och utbyggnad av lokal kollektivtrafik, förblir en nödvändighet. Även om komponenterna i den föreslagna teknologin, som växterna för CO _{2 fångst och syntes av energikällor, är redan kommersiellt tillgängliga i vissa fall, forskarna anser att det fortfarande krävs stora forsknings- och utvecklingsinsatser och en anpassning av de rättsliga och sociala ramvillkoren för att denna vision ska kunna omsättas i praktiken.}