Snufje metaal verbetert afvang van CO2

Geplaatst op 01 april 2019 om 10:27 uur
Snufje metaal verbetert afvang van CO2
Door een kleine dosis metaal zoals zink of nikkel werken materialen voor CO2-afvang uit rookgassen al bij tot 50 graden C lagere temperatuur dan normaal, ontdekten onderzoekers van het Nederlandse instituut voor energieonderzoek Differ. Deze vondst kan leiden tot efficiƫntere processen om CO2 af te vangen uit industriƫle processen en tot een langere levensduur van de gebruikte afvangmaterialen.

Door een kleine dosis metaal zoals zink of nikkel werken materialen voor CO2-afvang uit rookgassen al bij tot 50 graden C lagere temperatuur dan normaal, ontdekten onderzoekers van het Nederlandse instituut voor energieonderzoek Differ. Deze vondst kan leiden tot efficiëntere processen om CO2 af te vangen uit industriële processen en tot een langere levensduur van de gebruikte afvangmaterialen.


Wetenschappers Mike Gleeson, Tesfaye Belete en Richard van de Sanden laten ook zien hoe ze het afgevangen CO2 al tijdens het vrijkomen uit het opslagmateriaal om kunnen zetten naar grondstoffen voor hoogwaardige chemicaliën of zelfs nieuwe brandstoffen. Op die manier werken ze aan een circulaire infrastructuur zonder fossiele grondstoffen.


Ze publiceerden hun werk in the Journal of CO2 Utilization.

 

Efficiëntere en robuustere afvang van CO2

De resultaten zijn goed nieuws voor de afvang van CO2 uit geconcentreerde, industriële uitstoot. De onderzoekers wisten het veelgebruikte CO2-afvangmateriaal calciumoxide te verbeteren door het te verrijken met kleine hoeveelheden transitiemetalen zoals zink, ijzer, kobalt, nikkel of koper. Die toevoeging zorgde dat het opslagmateriaal het afgevangen CO2 al bij 50 graden C lagere temperatuur vrijlaat dan de reguliere 900-950 graden C. De vondst is daarmee een manier om CO2-afvang energiezuiniger te maken.


De lagere bedrijfstemperatuur is ook goed nieuws voor de levensduur van materialen voor CO2-afvang. Door herhaald opwarmen naar hoge temperatuur sintert het gebruikte calciumoxide, waardoor de open structuur verloren gaat en de opnamecapaciteit daalt.


Gleeson: "Hoe hoger de temperatuur, hoe sneller de materialen achteruitgaan, dus een lagere werktemperatuur zorgt zeker dat het calciumoxide langer meegaat. We gaan dit testen in vervolgonderzoek. Tipje van de sluier: in eerste experimenten met zink-toevoeging zien we al dat zink in het bijzonder een dramatisch groot effect heeft dat meerdere verhittingscycli in stand blijft."

 

Schone brandstof uit afgevangen CO2

CO2 efficiënter afvangen is waardevol, maar Differs solar fuels-onderzoek mikt op een ambitieuzer doel: het afgevangen CO2 samen met behulp van duurzame elektriciteit omzetten in brandstoffen of andere waardevolle chemicaliën.


"Solar fuels bevatten minstens 40 keer meer energie dan hetzelfde gewicht in batterijen", aldus Richard van de Sanden, die leiding geeft aan het onderzoek. "Ze zijn daarom ideaal om duurzame energie seizoenenlang op te slaan, maar ook voor transport over lange afstand zoals intercontinentaal vliegverkeer, of om de industrie van fossiele grondstoffen af te helpen."


In hun publicatie laten de onderzoekers zien hoe ze afgevangen CO2 al bij het vrijkomen uit het opslagmateriaal om kunnen zetten in koolmonoxide. Dat is een belangrijke grondstof voor de productie van brandstoffen zoals methaan, diesel of kerosine, maar ook plastics en medicijnen.

 

CO2 is waardevol

"CO2 is te waardevol om zomaar de atmosfeer in te pompen - of om het ondergronds op te slaan", zegt Richard van de Sanden: "We moeten juist over naar een circulaire infrastructuur waar alle uitgestoten CO2 weer wordt gerecyceld tot nieuwe brandstoffen en chemicaliën voor onze economie. Alleen zo kunnen we echt afscheid nemen van fossiele grondstoffen."

 
© Engineersonline.nl