17 feb. 1999
1 minuut
TU Delft-promovendus Ming Ma kan het elektroreductieproces van CO2 zo nauwkeurig beheersen dat hij er producten mee kan maken. Ma promoveert op 14 september.
Bij elektrochemische reductie wordt de afgevangen CO2 omgezet in koolstofmonoxide (CO), methaan (CH4), ethyleen (C2H4) of zelfs vloeistoffen zoals mierenzuur (HCOOH), methanol (CH3OH) en ethanol (C2H5OH). Zo leidt het afvangen dus tot nieuwe grondstoffen. Vooral de koolwaterstoffen zijn interessant, omdat die vanwege hun hoge energiedichtheid direct als brandstof kunnen worden gebruikt binnen de huidige energie-infrastructuur.
Ook de productie van CO is interessant, omdat het als grondstof voor het Fischer-Tropsch-proces kan worden gebruikt, een technologie die in de industrie al breed wordt toegepast om syngas (koolstofmonoxide plus waterstof (H2)) om te zetten in waardevolle chemicaliën zoals methanol en synthetische brandstoffen (denk aan diesel).
Verschillende producten
Ma beschrijft in zijn proefschrift de processen die op nanoschaal plaatsvinden wanneer verschillende metalen worden gebruikt bij de elektroreductie van CO2. Wanneer bijvoorbeeld koperen nanodraden in het proces worden gebruikt, ontstaan er koolwaterstoffen, terwijl er bij zilveren en gouden nanodraden CO wordt geproduceerd. Ma heeft bovendien ontdekt dat het proces zeer nauwkeurig kan worden gereguleerd door de lengte van de gebruikte nanodraden en de stroomsterkte aan te passen. Door de juiste waarden voor deze kenmerken te kiezen kan hij elk gewenst koolstofproduct maken, en combinaties in elke gewenste verhouding.
Mierenzuur
Als er alleen platina wordt gebruikt ontstaat er waterstof, en bij goud CO, maar wordt er een legering van deze twee metalen gebruikt, dan blijken er ineens relatief grote hoeveelheden mierenzuur (HCOOH) te worden geproduceerd. Mierenzuur is een veelbelovende stof voor gebruik in brandstofcellen.
Schaalvergroting
Nu deze processen in kaart zijn gebracht, gaat het team van het Smith Lab for Solar Energy Conversion and Storage uitzoeken hoe het proces verder kan worden verfijnd, en op grotere schaal kan worden toegepast. De Delftse onderzoeker Wilson Smith heeft hiervoor net een ERC Starting Grant ontvangen.