Onderzoekers van de Universiteit van Cambridge hebben een reactor ontwikkeld die CO2 en plastic afval dankzij zonne-energie omzet in brandstof en andere waardevolle chemische producten.
De wetenschappers halen de mosterd bij fotosynthese: het natuurlijke proces waarbij met zonlicht als energiebron CO2 wordt omgezet in zuurstof en voedingsstoffen. In een eerste fase waren ze er al in geslaagd om zo een systeem te ontwikkelen dat CO2 kon omzetten in syngas, een belangrijke bouwsteen voor vloeibare brandstoffen. Maar voor die eerste stap gebruikten ze nog zuivere, geconcentreerde CO2 uit een cilinder.
Plastic helpt
Om de technologie praktisch inzetbaar te maken, moest ze ook in staat zijn om actief CO2 uit industriële processen of rechtstreeks uit de lucht op te vangen. En dat is een enorme technische uitdaging, want CO2 is maar één van de vele moleculen in de atmosfeer. Het team liet de lucht daarom door een alkalische oplossing borrelen, waardoor het CO2 selectief vastklit en andere gassen zoals stikstof en zuurstof ontsnappen. Zo kan de CO2 worden geconcentreerd, waardoor het makkelijker wordt om ermee te werken.
Vervolgens is het opnieuw een technische uitdaging om het CO2 om te zetten in bruikbare brandstof. En daar komt het plastic afval in actie. “De plastic component is een de sleutel voor dit systeem”, zegt Motiar Rahaman, onderzoeker aan de Universiteit van Cambridge. “CO2 uit de lucht maakt de chemie moeilijker. Maar als we plastic afval aan het systeem toevoegen, doneert het plastic elektronen aan de CO2. Het plastic breekt af tot glycolzuur, een veelgebruikte grondstof in de cosmetica-industrie, en CO2 wordt omgezet in syngas, wat een simpele brandstof is.”
Win-win
Het systeem neemt dus twee schadelijke afvalproducten – plastic en CO2-uitstoot – en zet ze om in iets nuttigs. “In plaats van de opgevangen CO2 ondergronds op te slaan, kunnen we het uit de lucht halen en er schone brandstof van maken”, zegt Rahaman. “Op die manier kunnen we de fossiele brandstofindustrie uitsluiten van het proces van brandstofproductie, wat ons hopelijk kan helpen de vernietiging van het klimaat te voorkomen.”
lees ook
Reactor op zonne-energie zet plastic afval en CO2 om in duurzame brandstoffen
De technologie is nog lang niet klaar voor gebruik op industriële schaal, maar toch vormt de studie in het tijdschrift Joule een nieuwe, belangrijke stap in de richting van de productie van schone brandstoffen, zeggen de onderzoekers. “Op de middellange termijn zou deze technologie al kunnen helpen de CO2-uitstoot van de industrie te verminderen door ze op te vangen en om te zetten in iets nuttigs”, zegt Erwin Reisner, die de studie leidde. “Maar uiteindelijk moeten we fossiele brandstoffen volledig uit de vergelijking schrappen en CO2 uit de lucht halen.”
