Vliegen op uitlaatgas

Het onderzoek van een Brits onderzoeksteam met wetenschappers van Oxford University, Queen’s College, Cardiff University en de University of Cambridge is gepubliceerd in Nature Communications.

Wanneer een katalysator van ijzer-mangaan-kalium in een reactiekamer met CO₂– en H-gassen wordt geplaatst, scheidt de katalysator koolstof van het gas en combineert dit tot koolwaterstoffen met lange ketens, evenals bijproducten van ethyleen, propyleen en water. De kamertemperatuur bij het onderzoek was 300 ° C en 10 keer de luchtdruk versus zeeniveau. Na 20 uur was meer dan een derde van de CO₂ omgezet in nieuwe chemicaliën; en ongeveer een zesde van die CO₂ werd omgezet in vliegtuigbrandstof.

Dit opent het potentieel voor vliegtuigen om mogelijk te worden gevoed door de emissies die ze veroorzaken; of in een nog verre toekomst, vliegtuigen die deze reactie in realtime voltooien voor het genereren van brandstof aan boord.

De luchtvaart levert een belangrijke bijdrage aan de broeikasgassen. De commerciële luchtvaart droeg 2,4% bij aan alle CO₂-uitstoot in 2018 volgens ICAO, die ook verwacht dat de CO₂-uitstoot van de luchtvaart daarna met 3% tot 4% zou toenemen op jaarbasis. Een veelbelovende technologie die koolstof uit de atmosfeer omzet in brandbare vliegtuigbrandstof, is dus een zegen voor zowel klimaatverandering als de luchtvaartindustrie.

Bij eerdere technologieën werd vaak een kobaltkatalysator gebruikt in een meerstapsproces om vloeibare brandstoffen en chemicaliën te maken. Kobaltkatalysatoren hebben een hoge activiteit, goede selectiviteit en grote stabiliteit om het hydrogeneren van CO tot koolwaterstoffen in het Fischer-Tropsch-proces te ondersteunen. Kobalt kan de omgekeerde water-gas-shift-reactie echter niet katalyseren, die moet worden gedaan met actieve toevoegingen zoals ijzer of koper. Het proces vereist niet alleen meerdere stappen, maar kobalt is ook een duur materiaal.