Een organometaalverbinding, een MOF ‘genaamd’ NbOFFIVE-1-Ni ,is volgens onderzoekers heel effectief in het afvangen van kooldioxide bij de bron.
Het beste voor het klimaat is natuurlijk te zorgen dat er geen broeikasgassen in de atmosfeer terechtkomen. Vanwege onze verslaving aan aardolie en auto zal dat voorlopig nog wel een vrome wens blijven. Broeikasgassen afvangen en opbergen is ook een optie, maar die heeft zo haar beperkingen. Onderzoekers van de Koning Abdoela-universiteit in Saoedi-Arabië hebben nu organometaalnetwerken ontwikkeld, ook bekend onder de Engelse afko MOF, die het belangrijkste broeikasgas kooldioxide kunnen afvangen bij concentraties tot 400 volumedelen per miljoen (ongeveer de huidige kooldioxideconcentratie in de atmosfeer). De onderzoekers stellen dat met die mof’s kooldioxide kunnen wegvangen op de plaats waar dat gas ontstaat, bijvoorbeeld bij de uitlaat van auto’s.
Onderzoeker Mohamed Eddaoudi leidt een groep die studie maakt van de ontwikkeling van poreuze MOF’s van het verwijderen van verschillende gassen uit gasmengsels. De recentste ontwikkeling van de groep is een organometaalnetwerk dat kooldioxide uit een gasmengel verwijdert.
MOF’s bevatten metaalionen die bij elkaar worden gehouden door organische verbindingen. Door de chemische samenstelling en de structuur van die mof’s te veranderen kunnen verschillende gassen selectief door die poreuze materialen uit een gasmengsel worden verwijderd.
De truc was een mof te maken die als kooldioxideafvanger beter werkt dan bestaande systemen bij een zo laag mogelijk energieverbruik. De oplossing van de Saoedische onderzoekers, waaraan ze vijf jaar hebben gewerkt, was een mof met Ni2+-ionen en pyrazine als verbindende koolstofverbinding, met ‘zuilen’ van niobium-, zuurstof- en fluoratomen, door de onderzoekers NbOFFIVE-1-Ni gedoopt naar de elementen in die verbinding.
Eddaoudi: “De mogelijkheid om de afstand tussen de fluoratomen te variëren, bood ons de kans om ideale vierkante ruimtes te maken om de kooldioxidemoleculen in te vangen.” Met röntgendiffractie konden de onderzoekers ‘zien’ dat de CO2-moleculen daar ook inderdaad in het netwerk werden opgeborgen.
Lage concentraties
De mogelijkheid om kooldioxide al bij lage concentraties af te vangen, zou de verbinding geschikt maken voor een breed terrein aan toepassingen, met inbegrip van het afvangen van CO2 uit de lucht. Eddaoudi denkt dat de MOF-verbinding ook te gebruiken is in industriële processen waarbij CO2 ontstaat zoals een cementfabriek, maar dat die ook gebruikt zou kunnen worden om kooldioxide uit uitlaatgassen van auto’s en vliegtuigen te halen. Kooldioxide bij de bron afvangen is heel wat effectiever dan kooldioxide uit de lucht te halen. “We werken nu aan opschaling, zodat dit materiaal uiteindelijk een commerciële toepassing kan krijgen”, zegt de Saoediër.
Bron: Alpha Galileo