Начиная с 2035 года Европейский Союз (ЕС) запретит продажу транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания, работающих на бензине или дизельном топливе, за исключением вновь произведенных автомобилей, использующих электротопливо (электронное топливо, произведенное с использованием зеленого водорода, полученного путем электролиза с использованием возобновляемых источников энергии с углеродом диоксид, улавливаемый из воздуха). Ожидается, что электротопливо, считающееся «чистым топливом», будет способствовать сокращению выбросов углекислого газа в транспортном секторе.
В этом отношении прорыв был достигнут в Корее с разработкой микроканального реактора , способного производить электротопливо, сравнимое с дизельным. Микроканальный реактор представляет собой реактор, состоящий из очень маленьких каналов, и представляет собой высокоэффективную систему, которая осуществляет химические реакции через эти каналы. Этот реактор способствует эффективной передаче тепла.
Эта инновационная технология не только преобразует углекислый газ в дизельное топливо, что делает ее жизнеспособным решением для будущих международных топливных стандартов, но также открывает перспективы для различных отраслей, требующих управления теплом, включая производство электротоплива и синтез аммиака.
Исследовательская группа под руководством главного научного сотрудника Ён Кима из Исследовательского центра тепловых насосов Научно-исследовательского института углеродно-нейтрального энергетического машиностроения Корейского института машин и материалов (KIMM) успешно разработала высокоэффективный микроканальный реактор, который снижает необходимое количество катализатора. до 30% для производства электротоплива, но при этом обеспечивает мощность в 30 раз большую, чем нынешние реакторы.
Этот реактор безопасен при высоких температуре и давлении и легко отводит тепло, поэтому настройка температуры является гибкой, что делает его выгодным для производства электронного топлива.
Производство электротоплива включает синтез зеленого водорода с углекислым газом — процесс, в ходе которого выделяется значительное количество тепла. Следовательно, необходима важнейшая технология для эффективного рассеивания этого тепла. В реакторе, разработанном KIMM, используется новый подход к сплавлению пластин со слоистой микроканальной структурой с помощью высокотемпературного метода вместо использования клеев. Такая конструкция позволяет реактору превосходно управлять теплом даже при повышенных температурах.
Электротопливо, вырабатываемое с помощью реактора, созданного исследовательской группой KIMM, имеет цетановое число 55,7, что соответствует внутренним требованиям к автомобильному дизельному топливу, согласно которым цетановый индекс должен быть не менее 52. Этот индекс близко соответствует цетановому числу дизельного топлива, продаваемого корейскими компаниями. нефтеперерабатывающих заводов, обычно от 54 до 57.
Обычно шламовые реакторы или реакторы с псевдоожиженным слоем (FBR) используются, когда в процессе синтеза топлива выделяется избыточное тепло, но они эффективны в крупномасштабном производстве. Поскольку количество водорода, производимого из избыточной энергии на децентрализованных возобновляемых электростанциях, относительно невелико, применение реактора большого размера имеет недостаток, заключающийся в снижении экономической эффективности.
Используя существующую технологию микроканальных теплообменников, исследовательская группа KIMM разработала компактный и высокоэффективный микроканальный реактор. В ходе испытаний было подтверждено, что 93% синтетического газа было преобразовано в топливо. Разработка процесса производства электротоплива, достаточно компактного, чтобы поместиться в грузовой контейнер, может в конечном итоге привести к созданию экологически чистых заправочных станций, раздающих электротопливо.
Главный исследователь Янг Ким из KIMM сказал: «Превосходные возможности управления теплом этой новой технологии позволяют ей быстро адаптироваться к изменениям в поставках периодически хранимой возобновляемой энергии, такой как солнечная или ветровая энергия ».
Ким далее сказал: «В ожидании будущих сценариев с избыточными поставками возобновляемой энергии, наша команда стремится повысить экономическую жизнеспособность производства возобновляемой энергии и улучшить стабильность энергосистемы за счет применения сложных технологий управления спросом на электроэнергию».