Raketbränsle från atmosfären – fungerar Musks Marsplan?

2022-01-10 06:01  

Elon Musk vill använda infångad koldioxid direkt från atmosfären för att göra raketbränsle. Är det möjligt?

Att Spacex vd Elon Musk vill möjliggöra en kolonisering av Mars, det står klart sedan tidigare. I december berättade han också att bolaget har inlett ett nytt projekt, som kommer att bli viktigt för att realisera den drömmen. Målet med projektet är att kunna fånga in koldioxid direkt från atmosfären och använda gasen till att göra raketbränsle. 

Elon Musk har inte närmare förklarat vilken teknik som ska ligga till grund för processen. Men Spacex har åtminstone tidigare varit intresserade av möjligheten att använda sig av solpaneler och elektrolys för att få den koldioxid man behöver för att kunna producera metan på Mars och använda det till bränsle.

Enligt Jianwu Sun, forskare på Institutionen för fysik, kemi och biologi vid Linköpings universitet med halvledarmaterial som specialområde, krävs mer studier för att avgöra teknikens kostnadseffektivitet och innan i dag kända metoder kan skalas upp och kommersialiseras.

Läs mer: De har lyckats skapa flygbränsle av koldioxid

Han förklarar att tekniken egentligen består av två delar: infångning av koldioxid från luften och konvertering av den infångade gasen till bränslen. 

– Att fånga in koldioxid direkt från luften på ett effektivt sätt är en utmaning på grund av den väldigt låga koncentrationen, 400 ppm. De flesta metoder för infångning av koldioxid från ett gasflöde kräver höga koncentrationer, till exempel koldioxid från rökgasutsläpp. Det är dyrare och krävs mer energi för att fånga in ”utspädd” koldioxid från luften, säger Jianwu Sun till Ny Teknik. 

Låg effektivitet vid konvertering

Under ett projekt 2017–2019 finansierat av Formas studerade Jianwu Sun och hans forskarkollegor hur man kan omvandla koldioxid till bränsle genom att använda sig av energi från solljus. 

För att fånga upp energin i solljus och skapa laddningsbärare utvecklade de ett nytt slags fotoelektrod, baserad på grafen och ett kubiskt kiselkarbidmaterial. Forskargruppen kunde visa att metoden fungerade. Och kombinerat med katoder av olika metaller kan detta ge exempelvis metan, kolmonoxid och myrsyra, som kan användas eller omvandlas till bränsle. 

– Vi har demonstrerat en ny grafenbaserad fotoelektrod som visar stor potential att omvandla koldioxid till förnybara bränslen genom att använda solenergi. Men effektiviteten av den här konverteringen är fortfarande låg, något som har varit en utmaning länge på det här forskningsområdet, berättar Jianwu Su. 

Projektet avslutades 2019, men Jianwu Sun hoppas kunna återuppta forskningen för att ta den vidare. 

– Koldioxid är en termodynamiskt stabil förening. Detta och koldioxidens låga aktivitet i olika reaktionsprocesser gör det svårt att omvandla den till bränsle. Men med tanke på hur brådskande det är hejda klimatförändringarna bör både akademin och industrin göra stora ansträngningar både för att avskilja koldioxid direkt från luften och för att omvandla koldioxid till bränslen, säger Jianwu Sun och avslutar:

– Det är lång väg kvar innan det här kommer att vara på plats. 

Läs mer: Flyget ska tanka återanvänd koldioxid: ”Härmar fotosyntesen”

Ny Teknik har i slutet av 2021 publicerat artiklar om flera projekt som syftar till att framställa bränsle av koldioxid. Ett sådant exempel är samarbetet mellan Twelve och Emerging Fuels Technology i USA, som har finansierats av det amerikanska flygvapnet.

Bolagen tillverkar ett flygbränsle som ska leverera samma egenskaper som de konventionella, men med 90 procent lägre utsläpp (ur ett livscykelperspektiv). 

Här använder man koldioxid i en elektrokemisk reaktor med en egenutvecklad katalysator för att få fram en syntesgas. Denna kan sedan förädlas till bränsle.

svenska Vattenfall finns även en förhoppning om att kunna använda infångad koldioxid från ett kraftverk i Norduppland för att börja tillverka ett mindre klimatbelastande flygbränsle inom fem års tid.

Gasen ska då bindas ihop med vätgas framställt av fossilfri el för att få ut metanol, som kan användas till flygbränsle. 

Ania Obminska

Mer om: SpaceX Elon Musk

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt