SOLZINC: skuteczne magazynowanie energii słonecznej w procesie produkcji cynku metalicznego
Finansowany przez UE SOLZINC był pierwszym zakończonym sukcesem projektem, w ramach którego w pilotażowej instalacji wykorzystano energię słoneczną do celów wytworzenia z rudy metalu energii nadającej się do magazynowania. Energia słoneczna może być przetwarzana w paliwa chemiczne, które mogą być magazynowane przez długi czas i przewożone na duże odległości. SOLZINC jest paneuropejskim projektem badawczym częściowo finansowanym przez Unię Europejską w ramach kluczowego działania "tania i efektywna energia na rzecz konkurencyjnej Europy" piątego programu ramowego. Celem projektu jest opracowanie technologii słonecznego reaktora chemicznego służącego do produkcji cynku (Zn) przez karbotermiczne odtlenianie ZnO z użyciem energii słonecznej. Partnerami projektu są: PROMES-CNRS (Francja), ScanArc Plasma Technologies AB (Szwecja), ZOXY Energy Systems AG (Niemcy), Instytut Paula Scherrera (PSI) przy Instytucie Technologii Energii - ETH (Szwajcaria) i Instytut Naukowy Weizmanna z Izraela. Zasadniczym celem projektu SOLZINC, opierającego się na wcześniejszych pracach laboratoryjnych, jest doprowadzenie technologii karbotermicznej produkcji cynku z użyciem energii słonecznej do fazy pilotażowej. Na wcześniejszym etapie prac przeprowadzono szczegółową analizę kosztów i ekonomiki technologii zmniejszania emisji CO2 i wytwarzania energii w wyniku przeprowadzenia reakcji ZnO-Zn z wykorzystaniem energii słonecznej. Wyniki analizy - doświadczalne, liczbowe oraz dotyczące eko-efektywności - zostały wykorzystane do opracowania koncepcyjnego projektu reaktora i innych elementów służących do przeprowadzenia reakcji ZnO-Zn. Intensywne próby z prototypem reaktora w piecu słonecznym w Instytucie Paula Scherrera w Zürichu utorowały drogę do obecnego etapu testowania technologii na skalę komercyjną w instalacji doświadczalnej w Instytucie Naukowym Weizmanna w Rehovot w Izraelu, gdzie zbudowano pilotażową instalację wykorzystującą skoncentrowaną energię słoneczną o mocy 300 kW. Pierwsze wyniki głównych prób testowych, zaplanowanych na okres wiosna-lato 2005 r., stanowią ważny przełom. Cynk produkowany z wykorzystaniem energii słonecznej oferuje możliwość magazynowania i przewożenia energii słonecznej. Jest to zagęszczone paliwo stałe znajdujące zastosowanie w cynkowo-powietrznych ogniwach paliwowych i bateriach. Cynk może również wchodzić w reakcję z wodą, w wyniku której powstaje bardzo czysty wodór. Produktem chemicznym otrzymywanym w tych procesach wytwarzania energii jest ZnO, który następnie jest odtleniany z użyciem energii słonecznej do postaci Zn. Podczas pierwszych prób w elektrowni słonecznej zużywano 30 procent energii słonecznej i produkowano 45 kilogramów cynku na godzinę, przekraczając wyznaczone wartości docelowe. Podczas kolejnych testów tego lata spodziewana jest wyższa wydajność. Instalacje na skalę przemysłową, które zostaną zbudowane według tego prototypu, mają osiągnąć wydajność na poziomie 50-60 procent. Sukces pilotażowego projektu w zakresie technologii chemicznej z wykorzystaniem energii słonecznej otwiera możliwości dla wydajnego procesu cieplno-chemicznego, w którym energia słoneczna może być magazynowana i przewożona pod postacią paliwa chemicznego. Oczekiwane długofalowe korzyści związane z tą technologią obejmują: ograniczenie emisji CO2, ochronę zasobów paliw kopalnych, możliwość budowy niemal bezemisyjnych środków transportu miejskiego oraz wzrost zatrudnienia w dziedzinie energii odnawialnej.