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編者按： 海藻不僅易于獲取，且含有制造太陽能燃料(氫，碳和氧)所需的碳氫化合物，是一種頗具潛力的新型能源原料。

近日，來自澳大利亞國立大學(ANU)的John Pye與Mahesh Venkataraman領導的太陽能燃料研究團隊就此研發(fā)了一個新型太陽能燃料反應堆裝置，并在兩篇論文(Modelling of a 50 MWth On-Sun Reactor for SCWG of Algae-Understanding the Design Constraints，System-Level Simulation of a Solar-Driven Liquid Fuel Production Plant via Gasification-Fischer–Tropsch Route)中對該裝置的工作原理進行了闡述。

該裝置利用太陽熱能產生605℃的高溫，在高溫作用下，海藻進行氣化分解，從而生成燃料。

整個過程僅需兩步：

▲ 第一步 - 超臨界水氣化(SCWG)

這是一種新一代熱化學轉化技術，化學轉化率高且浪費率低。在該過程中，混有水分的海藻會在高溫高壓條件下實現超臨界狀態(tài)。Venkataraman表示，“超臨界水氣化并不只適用于海藻，你可以使用SCWG將任何碳質原料氣化，如城市垃圾，動物糞便，植物垃圾，農業(yè)垃圾等。”

▲ 第二步 - 費托過程(Fischer-Tropsch synthesis)

這是煤間接液化技術之一，可簡稱為F-T反應，是以合成氣為原料在催化劑和適當反應條件下合成液體燃料的工藝過程。

整個過程如何在反應堆中實現呢? 在該裝置中，定日鏡將太陽光聚集于塔頂吸熱器中, 吸熱器壁溫高達800°C，壓力為24MPa，以便將海藻溫度加熱至605℃。兩個反應堆位于塔頂，一個用于進行超臨界水氣化，一個用于進行F-T反應?；煊兴值暮Ｔ逶诟邷馗邏合麻_始氣化，形成可以轉化為液體燃料的合成氣。

氣化過程中產生的氣體含有大量的氫氣，甲烷和二氧化碳。蒸汽重整是為了將這些氣體轉化為適合進行費托過程的合成氣(一氧化碳和氫氣的混合物)。然后合成氣會在另一個反應堆中進行F-T反應，并生成液體燃料。

接下來，John Pye研究團隊將進行進一步研究，比如開展新的小型且更靈活的微型F-T反應堆設計，以提升裝置的經濟性，并會對裝置進行改良，使其可以處理更為便宜的廢棄生物質原料，例如甘蔗渣(甘蔗廢漿)。
原標題：澳大利亞研發(fā)光熱反應堆裝置，實現利用海藻提取太陽能燃料