{"id":51180,"date":"2023-11-03T00:01:56","date_gmt":"2023-11-02T23:01:56","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=51180"},"modified":"2023-11-02T22:43:12","modified_gmt":"2023-11-02T21:43:12","slug":"eth-zuerich-031120231","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/eth-zuerich-031120231\/","title":{"rendered":"ETH Z\u00fcrich entwickelt 3D-gedruckte Keramiken f\u00fcr effizientere Herstellung von Solartreibstoff"},"content":{"rendered":"

Forschenden der ETH Z\u00fcrich von den Professuren f\u00fcr komplexe Materialien und f\u00fcr erneuerbare Energietr\u00e4ger ist es gelungen, einen Solarreaktorkern aus individuell 3D-gedruckter Keramik herzustellen. Solarreaktoren dienen der Erzeugung von CO2-neutralen fl\u00fcssigen Brennstoffen wie solarem Kerosin f\u00fcr die Luft- und Raumfahrtindustrie. Die Technologie birgt also Potenzial f\u00fcr eine emissions\u00e4rmere Luftfahrt durch die Verwendung der additiven Fertigung<\/a>. Derartige umweltfreundlichere Brennstoffe k\u00f6nnen aufgrund der gesteigerten Effizienz der Solarreaktoren nun in h\u00f6herer Menge produziert werden. Das Projekt wird mit Geldern des Schweizer Bundesamts f\u00fcr Energie erm\u00f6glicht.<\/p>\n

Der Solarreaktor wird von einem Parabolspiegel mit Sonnenlicht beschienen. Die neue Struktur des Reaktors beinhaltet eine 3D-gedruckte komplexe hierarchisch angeordnete Keramikstruktur<\/a>. Diese \u00f6ffnet sich an der zur Sonne hingerichteten Oberfl\u00e4che und verengt sich weiter in den hinteren Teil des Reaktors. Wie erste erfolgreiche Tests der ETH Z\u00fcrich zeigen, erreicht auf diese Weise die gesamte Struktur die Reaktionstemperatur von 1500\u00b0C aufgrund von konzentrierter Sonneneinstrahlung. Zudem wird die Sonneneinstrahlung effizienter in das Innere des Reaktors transportiert. Dies hat zur Folge, dass die doppelte Menge an kohlenstoffneutralem Solar-Treibstoff bei gleicher Sonneneinstrahlung im Vergleich zu bei vorherigen isotropen Strukturen erzeugt wird. Die Keramik-Strukturen werden durch den Extruder<\/a> und eine speziell entwickelte Paste vom 3D-Drucker gedruckt. Die extrudierte Paste besteht hierbei aus einer hohen Menge an Ceroxidpartikeln, um m\u00f6glichst reaktionsf\u00e4higes Material zu erhalten und somit die Effizienz des Solarreaktors zu maximieren.<\/p>\n

\"ETH

3D-gedruckte Keramikstruktur (links) und Solarreaktor (rechts)<\/p><\/div>\n

Die von der ETH Z\u00fcrich entwickelte Technologie<\/h3>\n

Die ETH Z\u00fcrich forscht schon seit zehn Jahren an Solar-Treibstoffen und hat 2019 den Prozess f\u00fcr deren Produktion auf dem Universit\u00e4tsgel\u00e4nde demonstriert. Die Ingenieure der schweizer Universit\u00e4t haben au\u00dferdem bereits einen Solarreaktor entwickelt, in dem die Energie der konzentrierten Sonneneinstrahlung verwendet wird, um durch einen thermochemischen Zyklus zur Spaltung von Wasser und CO2 Synthesegas zu produzieren. Dieses wird widerum f\u00fcr die Herstellung fl\u00fcssiger Solartreibstoffe wie Solar-Kerosin als Flugzeugtreibstoff verwendet. Diese Solartreibstoffe sind CO2-neutral, da bei ihrer Verbrennung nur so viel Kohlenstoff freigesetzt wird wie zuvor f\u00fcr die Produktion des Synthesegases aus der Luft gewonnen wurde. Die bisher genutzten Strukturen im Reaktor wiesen eine isotrope Porosit\u00e4t auf. Die auf den Reaktor auftreffenden Sonnenstrahlen wurden dabei aufgrund der Oberfl\u00e4chenbeschaffenheit auf dem Weg ins Innere des Reaktors abgeschw\u00e4cht. Somit konnte nicht die optimale Innentemperatur im Reaktor erreicht werden, wodurch seine Leistung und die Brennstoffproduktion begrenzt wurde.<\/p>

\"\"<\/a><\/div>\n
\"ETH

Darstellung des 3D-gedruckten Reaktors<\/p><\/div>\n

Laut der ETH Z\u00fcrich ist ihre neu entwickelte Technologie bereits hoch entwickelt, weshalb die Spinoffs der ETH, Climeworks und Synhelion, bestrebt sind, die Technologie kommerziell weiterzuentwickeln, zu vermarkten und mit Unternehmen wie etwa dem Z\u00fcricher Flughafen und der Lufthansa zusammenzuarbeiten. Zudem ist die 3D-Druck-Technologie der Keramikstrukturen bereits patentiert. Des Weiteren hat Synhelion bereits die Lizenz von der ETH Z\u00fcrich erhalten. Steinfeld, ordentlicher Professor am Department f\u00fcr Maschinenbau und Verfahrenstechnik der ETH Z\u00fcrich betont: „Diese Technologie hat das Potenzial, die Energieeffizienz des Solarreaktors zu steigern und damit die Wirtschaftlichkeit nachhaltiger Flugtreibstoffe deutlich zu verbessern“.\u00a0<\/span><\/em><\/p>\n

Was halten Sie von dem Forschungsprojekt der ETH Z\u00fcrich? Lassen Sie uns gerne einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0mit. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/p>\n

*Bildnachweise: ETH Z\u00fcrich<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Forschenden der ETH Z\u00fcrich von den Professuren f\u00fcr komplexe Materialien und f\u00fcr erneuerbare Energietr\u00e4ger ist es gelungen, einen Solarreaktorkern aus individuell 3D-gedruckter Keramik herzustellen. Solarreaktoren dienen der Erzeugung von CO2-neutralen fl\u00fcssigen Brennstoffen wie solarem Kerosin f\u00fcr die Luft- und Raumfahrtindustrie.…<\/p>\n","protected":false},"author":6107,"featured_media":51208,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"content-type":"","footnotes":""},"categories":[37,153,12],"tags":[],"class_list":["post-51180","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-3d-technologie","category-luft-und-raumfahrt","category-materialien"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/51180","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6107"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=51180"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/51180\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":51213,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/51180\/revisions\/51213"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/51208"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=51180"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=51180"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=51180"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}