Cílem většiny projektů orientovaných na udržitelnou výrobu ekologických paliv je využití sluneční energie k pohonu chemických reakcí, které dokážou přeměnit látky jako je voda, oxid uhličitý, dusík a vodík na funkční paliva. Dosud známé metody však zatím nevedou k výrobě solárních paliv za ceny, které by byly konkurenceschopné palivům vyráběným z ropy.
Zrcadla a zlato
Jedním z výrazných projektů v této oblasti je Spotlight, ten propojuje alternativní technologie a zahrnuje udržitelné dodavatele od výroby katalyzátorů a fotonických zařízení až po společnosti, které dodávají zelený vodík a oxid uhličitý.
Sluneční světlo by se mělo v rámci projektu využívat prostřednictvím takzvané solární pece postavené v německém centru pro kosmonautiku a letectví. Pec vypadá jako velké složené zrcadlo, které směřuje sluneční světlo na soustavu pohyblivých šestihranných zrcadel ve tvaru včelí plástve. Ta světlo násobí až 5 000krát a směřuje jej přímo na reaktor.
Samotný reaktor pak vypadá jako průhledné zařízení složené ze dvou skleněných desek. Mezi nimi jsou umístěny průtokové kanálky naplněné plazmonickým katalyzátorovým materiálem, který výzkumníci konsorcia aktuálně vyvíjejí. Tento materiál bude vyroben ze zlata nebo jiných plazmonických kovových nanočástic, které absorbují specifické vlnové délky slunečního světla a přeměňují je na teplo. Toto teplo bude následně pohánět chemické reakce, které změní oxid uhličitý a vodík proudící kanálky na funkční palivo.
Lepší využití slunečního spektra
Na rozdíl od jiných projektů zaměřených na solární výrobu paliv, které využívají koncentrované sluneční světlo k přímému ohřevu reaktoru, dokáže Spotlight díky plazmovým katalyzátorům mnohem lépe absorbovat světelné spektrum, což umožňuje využít veškeré sluneční světlo pro daný chemický proces.
Proces plazmového ohřevu je také důvodem, proč si systém vystačí jen s malou soustavou zrcadel namísto rozsáhlých zrcadlových polí nebo čoček používaných k výrobě koncentrovaného tepla pro konvenční solární paliva. Využití půdy je tak minimální.
Nepřetržitá produkce
Dalším unikátním rysem projektu Spotlight je jeho schopnost vyrábět palivo po dobu 24 hodin bez ohledu na to jestli prší, nebo svítí slunce. Právě v případě nepřítomnosti slunce totiž do hry vstoupí světelné zdroje na bázi LED, které sluneční svit napodobují. Úkolem je, aby měl umělý zdroj světla nízkou energetickou náročnost, co nejvíce napodoboval sluneční světlo a ideálně se zcela přizpůsobil absorbovanému spektru katalytického materiálu.
Za dalších pět měsíců chtějí mít členové projektu všechny jednotlivé součásti - reaktor, zdroj světla a materiály katalyzátoru - připravené ke společné integraci a testování v pilotním měřítku.
Všichni zapojení partneři zároveň vyjádřili svůj záměr komerčně se angažovat i mimo výzkum, což značně usnadní přenesení konečného konceptu z laboratoře směrem ven do terénu. Otázka je, zda to, i přes intenzivní snahy všech zapojených, můžeme považovat za řešení palivové krize, které je dost rychlé.
