Struktura ceru 3D (źródło: onlinelibrary.wiley.com)
Struktura ceru 3D (źródło: onlinelibrary.wiley.com)

Druk 3D umożliwił stworzenie mikro zjeżdżalni dla promieni słonecznych

W laboratoriach ETH Zurich naukowcy zafundowali sobie i światu coś na kształt małego cudu technologicznego. Ich najnowszy projekt to jakby zjeżdżalnia dla promieni słonecznych, tylko w skali mikro i zbudowana dzięki drukowi 3D. Rzecz jasna, nie jest to zwykła zjeżdżalnia, a super skręcona droga, która pomaga produkować paliwo, korzystając ze słońca jak nigdy dotąd.

Solarne paliwo z drukarki 3D – jak to działa?

Wspomniana technologia to nasz kolejny krok w stronę czystej energii. Pomyśl o tym jak o roślinie, która wciąga CO2 i wypuszcza tlen, ale zamiast liści mamy tu światło słoneczne i specjalnie zaprojektowany materiał, który w tym wszystkim pomaga.

Załóżmy, że światło słoneczne to potok wody, a my chcemy go przepuścić przez reaktor tak, żeby najwięcej „wody” (tutaj: energii) przeleciało przez środek i wytworzyło paliwo. Normalnie, w reaktorze „starego” typu, energia słoneczna uderza w gęstą sieć materiału i traci swoją siłę, zanim dotrze na dno.

Reologia atramentu i druk 3D struktur ceru (źródło: onlinelibrary.wiley.com)
Reologia atramentu i druk 3D struktur ceru (źródło: onlinelibrary.wiley.com)

Ale gdy naukowcy z ETH użyli drukarki 3D, by stworzyć specjalną strukturę, która jest jak porowata gąbka, to otrzymali materiał, który pozwala światłu „biegać” wewnątrz jak dziecku na placu zabaw — swobodnie i bez przeszkód. To oznacza, że więcej energii może zostać zamienione w paliwo, co wcześniej było dużym wyzwaniem.

Reprezentatywne czasowe zmiany ciężaru, temperatur w całej strukturze i stężenia gazów w produkcie (źródło: onlinelibrary.wiley.com)
Reprezentatywne czasowe zmiany ciężaru, temperatur w całej strukturze i stężenia gazów w produkcie (źródło: onlinelibrary.wiley.com)

Przemysłowa alchemia z użyciem słońca

A teraz wyobraź sobie piec przemysłowy, tylko że zamiast węgla albo gazu, wrzucamy tam promienie słoneczne. Te promienie podgrzewają reaktor do temperatury wrzenia metali. Dzięki temu, wewnątrz tego pieca, zwykłe powietrze i woda przeradzają się w coś na kształt gazu ziemnego — syngazu. Gaz syntezowy to półprodukt, z którego można zrobić prawie wszystko, od benzyny po alkohol.

W całym tym procesie, kluczowe są małe porowatości, które naukowcy z ETH wydrukowali w 3D. Dzięki nim, światło słoneczne nie trafia na ścianę, ale przemyka dalej, podgrzewając wszystko równomiernie po drodze. I nie chodzi tu o jakąś malutką zmianę — nowe struktury produkują aż dwukrotnie więcej paliwa niż te starego typu.

Choć na razie to wszystko brzmi dość nieprawdopodobnie, to już teraz te technologie są opracowywane do użytku komercyjnego przez firmy takie jak Climeworks i Synhelion, które wychodzą z laboratorium w niebo, a dokładnie — w przestworza, bo nafta (inaczej kerozyna) ze słońca ma spore szanse zasilić nasze samoloty w niedalekiej przyszłości.