Forskare vid EPFL har patenterat ett nytt koncept som kan minska lastbilarnas koldioxidutsläpp med nästan 90%. Det handlar om att fånga upp koldioxid i avgassystemet, omvandla den till en vätska och förvara den på fordonet. Den flytande CO2 skulle sedan levereras till en servicestation och där den kommer att förvandlas till bränsle med förnybar energi. Upphovsman:EPFL / François Maréchal
I Europa, transport står för nästan 30% av den totala koldioxiden 2 utsläpp, varav 72% kommer från vägtransporter. Användningen av elfordon för personliga transporter kan hjälpa till att sänka det antalet, att minska utsläppen från kommersiella transporter - som lastbilar eller bussar - är en mycket större utmaning.
Forskare vid EPFL har nu kommit på en ny lösning:att fånga CO 2 direkt i lastbilarnas avgassystem och vätska det i en låda på fordonets tak. Den flytande CO 2 levereras sedan till en servicestation, där det förvandlas till konventionellt bränsle med förnybar energi. Projektet samordnas av gruppen Industrial Process and Energy Systems Engineering, ledd av François Maréchal, vid EPFL:s tekniska högskola. Det patenterade konceptet är föremål för ett papper publicerat i Gränser inom energiforskning .
En komplex process ombord på fordonet
Forskare föreslår att kombinera flera tekniker som utvecklats vid EPFL för att fånga CO 2 och omvandla den från en gas till en vätska i en process som återvinner det mesta av energin som finns ombord, som värme från motorn. I deras studie, forskarna använde exemplet med en lastbil.
Först, fordonets rökgaser i avgasröret kyls ner och vattnet separeras från gaserna. CO 2 isoleras från de andra gaserna (kväve och syre) med ett temperatursvängningsadsorptionssystem, med hjälp av metall-organiska ramverk (MOF) adsorbenter, som är särskilt utformade för att absorbera CO 2 . Dessa material utvecklas av Energypolis -teamet på EPFL Valais Wallis, ledd av Wendy Queen.
När materialet väl är mättat med CO 2 , det värms upp så att rent CO 2 kan extraheras från det. Höghastighetsturbokompressorer utvecklade av Jürg Schiffmanns laboratorium vid EPFL:s Neuchâtel -campus använder värme från fordonets motor för att komprimera det extraherade CO 2 och förvandla det till en vätska. Den vätskan lagras i en tank och kan sedan omvandlas till konventionellt bränsle på bensinstationerna med förnybar el. "Lastbilen avsätter helt enkelt vätskan vid påfyllning av bränsle, säger Maréchal.
Hela processen sker i en kapsel som mäter 2 m x 0,9 m x 1,2 m, placerad ovanför förarhytten. "Kapselns och tankens vikt är bara 7% av fordonets nyttolast, "tillägger Maréchal." Själva processen använder lite energi, eftersom alla dess etapper har optimerats. "
Forskarnas beräkningar visar att en lastbil som använder 1 kg konventionellt bränsle kan producera 3 kg flytande CO 2 , och att omvandlingen inte innebär någon energistraff.
Endast 10% av CO 2 utsläpp kan inte återvinnas, och forskarna föreslår att kompensera det med hjälp av biomassa.
Systemet kan teoretiskt fungera med alla lastbilar, bussar och till och med båtar, och med alla typer av bränsle. Fördelen med detta system är att, till skillnad från elektriska eller vätebaserade, den kan eftermonteras på befintliga lastbilar för att neutralisera deras påverkan när det gäller koldioxidutsläpp.
