[PWC-MEDIA] Persbericht TU Delft: CO2 uit de atmosfeer opvangen met duurzame energie
- From: Dimmy van Ruiten <D.M.vanRuiten@xxxxxxxxxx>
- Date: Thu, 4 Feb 2021 07:54:01 +0000
CO2 uit de atmosfeer opvangen met duurzame energie
Er wordt hard gewerkt aan methodes om CO2 af te vangen uit de atmosfeer, om op
die manier klimaatverandering tegen te gaan. Naast bestaande methodes met
giftige oplosmiddelen, zijn er nu elektrochemische technieken in opkomst die
kunnen werken met duurzame elektriciteit. De Delftse onderzoeksgroep van David
Vermaas analyseerde samen met Wetsus en Caltech deze verschillende duurzame
methodes om CO2 af te vangen en vergeleek ze voor het eerst met elkaar.
Daarnaast beschreven de onderzoekers ook welke methodes de meeste potentie
hebben om grootschalige CO2-afvang mogelijk te maken. Hun paper verscheen
onlangs in het wetenschappelijke tijdschrift Energy & Environmental Science.
Het klinkt als een ideale oplossing om klimaatverandering tegen te gaan, maar
makkelijk is het afvangen van CO2 niet. Er zijn verschillende omstandigheden
waarin de CO2 afgevangen kan worden. Het kan direct bij een grote bron van CO2,
maar het is ook belangrijk om decentraal uitgestoten CO2 af te vangen.
Onderzoeker David Vermaas legt uit: 'Uiteindelijk hebben
elektriciteitscentrales en de industrie maar een bepaald aandeel in de
uitstoot. Decentrale bronnen, zoals auto's, landbouwbedrijven, verwarmingen en
ook vliegtuigen zorgen bij elkaar voor 40 procent van de CO2 uitstoot in de
lucht.'
Elektrochemische routes
Voor beide situaties zijn methodes ontwikkeld, maar met name voor de afvang uit
decentrale bronnen zijn weinig energiezuinige en schone methodes beschikbaar.
Een mogelijke oplossing daarvoor zijn de zogeheten elektrochemische routes,
waarbij de pH van een oplossing kan worden aangepast en de CO2 kan worden
geconcentreerd. Van deze technieken is in laboratoria bewezen zijn dat ze
effectief zijn en werken op basis van elektriciteit in plaats van warmte.
Hierbij wordt het CO2 omgezet in (bi)carbonaat, en vervolgens geconcentreerd
tot puur CO2 of kalksteen.
De onderzoeksgroep van Vermaas heeft de elektrochemische methodes nu voor het
eerst met elkaar vergeleken en gekeken naar de haalbaarheid ervan. Daarbij kwam
naar voren dat bij alle methodes de benodigde energie een drempel is. Vermaas:
'In theorie is er niet veel energie nodig om CO2 om te zetten in een andere
(bi)carbonaat vorm, maar op dit moment zijn de huidige methodes nog niet
efficiënt genoeg. Er wordt gemiddeld 50 keer meer energie gebruikt dan bij een
theoretische omzetting nodig is.' Het blijkt vooral lastig om het CO2, door de
relatief lage concentratie in de atmosfeer, als grondstof voor de
omzettingsreactie te gebruiken.
[https://d2k0ddhflgrk1i.cloudfront.net/_processed_/9/3/csm_P1210708-3_bd268f5576.jpg]<https://www.tudelft.nl/index.php?eID=tx_cms_showpic&file=120422&md5=0a8f5221a1b11220e5c87c6c70d0ef03ccca9acc¶meters%5B0%5D=eyJ3aWR0aCI6IjgwMG0iLCJoZWlnaHQiOiI2MDBtIiwiYm9keVRhZyI6Ijxib2R5¶meters%5B1%5D=IHN0eWxlPVwibWFyZ2luOjA7IGJhY2tncm91bmQ6I2ZmZjtcIj4iLCJ3cmFwIjoi¶meters%5B2%5D=PGEgaHJlZj1cImphdmFzY3JpcHQ6Y2xvc2UoKTtcIj4gfCA8XC9hPiIsImNyb3Ai¶meters%5B3%5D=OiJ7XCJkZWZhdWx0XCI6e1wiY3JvcEFyZWFcIjp7XCJ4XCI6MCxcInlcIjowLFwi¶meters%5B4%5D=d2lkdGhcIjoxLFwiaGVpZ2h0XCI6MX0sXCJzZWxlY3RlZFJhdGlvXCI6XCJOYU5c¶meters%5B5%5D=IixcImZvY3VzQXJlYVwiOm51bGx9fSJ9>
Opstelling op lab-schaal voor het afvangen van CO2 uit zeewater. Door de
transparante module in het midden, waarbij groene vierkante afdichtingen en
bruine membranen zichtbaar zijn, stroomt (kunstmatig) zeewater met CO2, en
wordt de pH achtereenvolgens verlaagd en verhoogd, waardoor de CO2 kan worden
gescheiden. Rondom deze module staan pompen, regelende kleppen, pH-meters, en
een stroombron om dit proces in gang te houden en nauwkeurig te monitoren.
Foto: Rose Sharifian
Oceaan als buffer
Naar aanleiding van de analyse geven Vermaas en zijn collega's richting aan
toekomstig onderzoek. Een optie waar veel potentie in zit, is het afvangen van
CO2 uit de oceaan. Vermaas: 'Het is dé manier om het CO2 uit decentrale bronnen
af te vangen, aangezien de oceaan als een grote buffer fungeert en jaarlijks
een grote hoeveelheid CO2 uit de lucht opneemt.' Door de bestaande
ontzoutinginstallaties aan te passen, zouden die in de toekomst naast zout ook
CO2 uit het water kunnen halen. Dit concept op basis van zuren en basen is de
afgelopen haalbaarder en energiezuiniger geworden door beter geleidende
membranen en verbeterde elektrochemische cel-ontwerpen. Als extra winst
voorkomt de techniek kalkaanslag in de ontzoutingsinstallaties.
De onderzoeksgroep van Vermaas is al bezig met het ontwikkelen van de techniek,
waarbij het CO2 uit het water wordt omgezet in puur CO2 gas of in
calciumcarbonaat. Op een schaal van 10 centimeter lukt het al om de reacties in
het lab uit te voeren. Stap voor stap wordt bekeken hoe de techniek op grotere
schaal toegepast kan worden. Vermaas: 'We merken dat er door de urgentie van de
klimaatcrisis nu, heel terecht, meer aandacht is voor het ontwikkelen en
opschalen van de afvangmethodes vanuit bedrijven en overheden. Dat is mooi,
want dat is uiteindelijk ook essentieel om het afvangen en omzetten van CO2
dichterbij te brengen.'
Meer informatie
Publicatie: Sharifian, R., Wagterveld, R. M., Digdaya, I. A., Xiang, C., &
Vermaas, D. A. (2021). Electrochemical carbon dioxide capture to close the
carbon cycle. Energy & Environmental Science. https://doi.org/10.1039/d0ee03382k
Contact
Dr.ir. David Vermaas, D.A.Vermaas@xxxxxxxxxx<mailto:D.A.Vermaas@xxxxxxxxxx>,
+31 15 27 89276
Adviseur wetenschapscommunicatie: Dimmy van Ruiten,
D.M.vanRuiten@xxxxxxxxxx<mailto:D.M.vanRuiten@xxxxxxxxxx>, +31 15 27 81588
Lees dit artikel online via deze
link<https://www.tudelft.nl/2021/tu-delft/co2-uit-de-atmosfeer-opvangen-met-duurzame-energie>
Other related posts:
- » [PWC-MEDIA] Persbericht TU Delft: CO2 uit de atmosfeer opvangen met duurzame energie - Dimmy van Ruiten
