SynFuel ist eine gemeinsame Initiative der beiden Forschungsinstitute PSI und Empa. Ziel der Initiative ist es, ein Verfahren zu entwickeln, das die Herstellung von Flugzeugtreibstoff aus erneuerbaren Quellen ermöglicht. Dazu werden Wasserstoff und Kohlendioxid aus nachhaltigen Quellen gewonnen, um flüssige Treibstoffgemische von hoher Qualität herzustellen, die eine rückstandsfreie Verbrennung ermöglichen sollen und damit für den Antrieb von Flugzeugen geeignet sind. Das SynFuel-Projekt strebt eine Zukunft an, in der fossile Brennstoffe in der Mobilität, insbesondere im Luftverkehr, ersetzt werden können, was sich bislang als sehr schwierig erweist.
Dauer: 3 Jahre
Finanzierung: 6.2 Millionen CHF
Finanziert durch: Rat der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH)
Gemeinsames Projekt von:
Synthetische Treibstoffe
Synthetisches vs. fossiles Kerosin
Während die Umstellung auf Strom und Wärme aus erneuerbaren Energiequellen in vielen Bereichen machbar ist, ist es eine Herausforderung, den Verbrennungsantrieb in Bereichen wie der Luftfahrt zu ersetzen. Synthetisches Kerosin ist eine mögliche Lösung. Für seine Herstellung gibt es verschiedene Verfahren, die jedoch alle Kohlendioxid (auch aus Biomasse) und mit erneuerbarer Energie erzeugten Wasserstoff benötigen. Ein zusätzlicher Vorteil ist die Reduzierung von Aerosolen und anderen Schadstoffemissionen.
Die Verwendung von fossilem Kerosin als primärer Flugtreibstoff ist keine Option in einer globalen Wirtschaft, die die Netto-Null-CO2-Emissionsziele einhält. Ein Umstieg auf nachhaltige Alternativen ist unerlässlich. Sei es ein elektrischer Antrieb für kurze Strecken, wasserstoffbetriebene Flugzeuge oder synthetische flüssige Kohlenwasserstoffe für die Langstrecke. Diese synthetischen Kohlenwasserstoffe weisen eine ähnliche Energiedichte auf wie fossiles Kerosin und sind daher die erfolgversprechendste Alternative für interkontinentale Flugstrecken. Biomasse oder kohlenstoffarme Elektrizität und CO2 aus verschiedenen Quellen können als Ausgangsmaterial für die Herstellung von nachhaltigem Flugkraftstoff dienen. Die Verwendung von CO2 aus Biomasse oder aus der Atmosphäre ermöglicht eine potenzielle Kohlenstoffneutralität.
Forschungsgruppen des PSI und der Empa haben sich in der SynFuels-Initiative zusammengeschlossen, um Prozesstechnologien für verschiedene Produktionswege synthetischer Treibstoffe zu entwickeln, darunter die elektrochemische CO2-Reduktion, die thermochemische Biomasseumwandlung und weitere. Darüber hinaus evaluiert das Konsortium die Produktionswege hinsichtlich ihrer wirtschaftlichen und ökologischen Eigenschaften durch die Anwendung von Lebenszyklusanalysen. Dabei werden die Auswirkungen des Luftverkehrs auf den Klimawandel sowie potenzielle positive Nebeneffekte und Kompromisse hinsichtlich der Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit, die Qualität der Ökosysteme und die Nutzung von Wasser, Land und anderen Ressourcen untersucht. Ein Ergebnis der Bewertung war, dass die nicht CO2-bezogenen Klimaauswirkungen des Luftverkehrs zusätzliche Kompensationsmassnahmen wie Kohlenstoffabscheidung und -speicherung erfordern, um bis 2050 einen klimaneutralen Luftfahrtsektor zu erreichen. Auf der experimentellen Seite erzielten die Gruppen bedeutende Fortschritte bei der Entwicklung der nächsten Generation von Katalysatoren und Verfahren für nachhaltige Flugkraftstoffe.
Weitere Detail Informationen zu diesem Thema finden Sie im folgenden Video und in unserem Artikel, erschienen in «Physik in unserer Zeit» im Juli 2023.
Video auf Französisch: https://youtu.be/DshWlMWFq9M
Video auf Englisch: https://youtu.be/nVqnuVuIQ9gItaliensicher
