Sector energètic
5 agost 2025
Com funciona el reactor solar que converteix el CO₂ en combustible net
Un reactor solar pioner converteix el CO₂ de l'aire en combustible net utilitzant la calor concentrada del sol. Una innovació clau per descarbonitzar l'aviació, el transport marítim i la indústria pesant.
Font: ETH Zurich
Imagina’t una torre metàl·lica embolicada en el reflex de milers de miralls que segueixen el sol com gira-sols tecnològics. A la part superior, un cilindre brillant concentra tota aquesta energia per capturar el diòxid de carboni de l'aire i transformar-lo en combustible net. És real. I està passant.
Sembla màgia, però és pura ciència: gràcies a aquesta tecnologia pionera, podem somiar amb un món on el CO₂ esdevingui una matèria primera per impulsar avions, vaixells i maquinària pesant.
Aquesta innovació, desenvolupada per l'Institut Federal Suís de Tecnologia de Zúric (ETH Zurich), demostra que l'energia solar pot fer més que generar electricitat: pot regenerar l'aire que respirem i convertir-lo en mobilitat sostenible, fins i tot per a sectors que actualment semblen difícils de descarbonitzar. Però, què és un reactor solar?
Què és un reactor solar i com produeix combustible net?
Un reactor solar no és una planta solar ni una instal·lació tèrmica convencional. És un sistema que aprofita la calor solar concentrada extrema mitjançant un camp d'heliòstats (miralls que segueixen el sol) per provocar una reacció química controlada a l'interior.
S'obté mitjançant una transformació química de CO₂ i vapor d'aigua (H₂O) en una mescla de gasos coneguda com a gas de síntesi o syngas, composta d'hidrogen (H₂) i monòxid de carboni (CO). Aquest gas és la base per a la fabricació de combustibles líquids sostenibles, com el querosè sintètic que s'utilitza en l'aviació.
Un disseny amb impacte visual i climàtic
El prototip desenvolupat a Suïssa només fa uns metres, però la seva arquitectura recorda instal·lacions com la planta solar de Daguangshan a la Xina, on també s'han provat tecnologies termoquímiques avançades.
Aquests tipus de reactors es podrien integrar en instal·lacions existents o formar part de parcs solars industrials, transformant regions assolellades en centres de producció d'energia líquida neta.
Del CO₂ al querosè: pas a pas a través del procés químic
1. Captura directa d'aire
El sistema comença absorbint aire de l'atmosfera mitjançant una unitat de captura directa de CO₂. Aquesta tecnologia ja s'està utilitzant en altres zones (com ara a Islàndia, per injectar CO₂ sota terra), però aquí es fa servir com a entrada per al reactor solar.
2. Concentració solar i generació de calor
La llum solar, redirigida per milers d'heliòstats, es concentra a la cambra del reactor. Aquí és on s'assoleixen temperatures de fins a 1.500 °C, prou per desencadenar reaccions termoquímiques.
3. Reacció amb òxids metàl·lics
Dins del reactor, un material ceràmic (normalment òxid de ceri) actua com a catalitzador. Quan s'escalfa, el rovell allibera oxigen i, quan es refreda en presència de CO₂ i H₂O, reacciona amb ells per produir gas de síntesi.
4. Síntesi de combustible líquid
Aquest gas es processa mitjançant la síntesi de Fischer-Tropsch per obtenir hidrocarburs líquids com el querosè, el gasoil sintètic o la gasolina sintètica. El més important és que aquests combustibles són compatibles amb la infraestructura existent i el seu ús només emet el CO₂ capturat prèviament, tancant el cicle.
Font: ETH Zurich
Per què aquest desenvolupament és un punt d'inflexió
Representa un progrés en sectors on electrificació és difícil.
En l'aviació, els combustibles líquids proporcionen una alta densitat d'energia, cosa que permet vols de llarga distància sense comprometre l'autonomia ni la seguretat.
En la navegació marítima, és essencial disposar de fonts d'energia d'alta capacitat que siguin fàcils d'emmagatzemar a bord, i els reactors les proporcionen.
En sectors com l'acer i el ciment, que requereixen temperatures extremes, ofereixen una alternativa sostenible sense comprometre el rendiment.
En lloc d'alliberar gasos contaminants a l'atmosfera, aquests sectors podrien utilitzar combustibles d'energia solar i neutres en carboni, mantenint les seves operacions sense necessitat de redissenyar motors o infraestructures.
La clau? Aquest combustible no s'extreu de la terra: es crea des del cel, utilitzant la llum i l'aire.
Avantatges respecte d’altres solucions energètiques
- Aprofita al màxim l'espai limitat i no perjudica els cultius, cosa que garanteix que la producció d'energia sigui compatible amb la seguretat alimentària.
- S'integra amb la infraestructura existent, ja que genera combustibles líquids compatibles amb els sistemes de transport i distribució actuals.
- Captura CO₂ ja present a l'atmosfera i la reutilització en el seu procés de producció, evitant l'emissió de carboni addicional i afavorint l'equilibri climàtic.
A més, és escalable a regions amb alta radiació solar, com ara el sud d'Europa, el nord d'Àfrica i el sud-oest dels Estats Units.
Quins reptes tenim al davant? Escalabilitat i futur industrial
El principal: han de ser econòmicament viables a gran escala.
El procés continua sent més car que els combustibles convencionals, tot i que s'espera que els preus baixin amb el desenvolupament de materials més eficients i duradors, sistemes automatitzats de concentració solar i la integració amb xarxes industrials de captura directa de CO₂.
El futur que tenim per davant: energia circular impulsada pel sol
Imagina’t ciutats on les emissions dels cotxes alimenten la seva pròpia xarxa de transport. Aeroports on el CO₂ capturat a la pista es converteix en combustible per al següent vol. Indústries que generen la seva pròpia energia sense deixar petjada addicional.
I el més inspirador: ja no parlem d'un futur llunyà, sinó de prototips funcionals que donen resultats. Si el sol ja ens proporciona llum i electricitat, per què no també la mobilitat i la calor industrial?
