De werking van de kooldioxideafvanger. Het gas bindt zich aan anthrachinon als de plaat geladen is (l) en wordt weer ‘bevrijd’ als de plaat ontladen is (r) (afb: MIT)
Ingenieurs van het MIT in de VS hebben een nieuwe methode ontwikkeld om CO2 uit afgassen te verwijderen. De nieuwe methode zou niet afhankelijk zijn van de kooldioxideconcentraties in de afgassen zoals de meeste alternatieve afvangtechnieken. Die zou zelfs werken bij de huidige kooldioxideconcentraties in de atmosfeer (400 promiljoen). Er zijn overigens ernstige twijfels over het nut van het afvangen van kooldioxide.
De meeste afvangtechnieken werken alleen boven bepaalde hogere concentraties die je aantreft in afvalgassen van krachtcentrales. Er zijn wel afvangtechnieken die functioneren bij lagere concentraties, maar die zouden veel meer energie vergen en duurder zijn dan de door MIT ontwikkelde techniek.
In de nieuwe methode passeren de afgassen platen die afwisselend geladen en ontladen worden, waarbij de gevangen kooldioxide in de ontlaadfase wordt opgevangen. De techniek is ontwikkeld door promovendus Sahaq Voskian onder leiding van chemisch technoloog Alan Hatton.
Bij het opladen van de platen vinden er chemische reacties plaats waardoor het CO2 wordt gebonden (zie afb.). Die platen zijn voorzien van een polyanthrachinonlaag voorzien van koolstofnanobuisjes. Die geladen platen trekken koolstofdioxide aan, dat vervolgens reageert met anthrachinon. Na de ontlading komt zuiver koolstofdioxide vrij. Het geheel werkt bij kamertemperatuur en onder normale atmosferische druk.
Anthrachinon (afb: WikiMedia Commons)
“Het grootste voordeel boven andere technieken is de affiniteit met koolstofdioxide”, zegt Voskian. Het elektrodemateriaal heeft die aantrekkingskracht als dat geladen is en verliest die als het zijn lading kwijt is. Andere afvangtechnieken vereisen chemische verwerkingsstappen, het gebruik van veel energie in de vorm van warmte of drukverschillen, stelt de onderzoeker.
Met deze nieuwe techniek zou je 100% zuivere koolstofdioxide oogsten, dat je eventueel weer verder kan verwerken en/of gebruiken in kassen of de frisdrankproductie (lekker belangrijk; as) of in bodemstructuren opslaan/wegmoffelen. “De technologie vormt een fraaie illustratie van de kracht van elektrochemie. Je hebt alleen kleine spanningsveranderingen nodig voor de gasscheiding”, vult Hatton aan.
Elektrodes
De platen (elektrodes) zijn met gewone productietechnieken te vervaardigen, een beetje op de manier zoals je kranten drukt. Volgens Voskian zouden die niet meer dan een tien dollar per vierkante meter hoeven kosten. In normaal bedrijf heb je twee van die systemen nodig om constant kooldioxide uit de afgassen te halen (vanwege de ontlaad/laadcyclus).
Vergeleken met andere technieken zou deze weinig energie nodig hebben. Om 1 ton CO2 te oogsten zou je 1 tot 10 GJ nodig hebben (3,6 GJ= 1000 kWu), afhankelijk van de hoeveelheid CO2 in de afgasstroom. Zoals in de VS te doen gebruikelijk hebben de onderzoekers maar meteen een bedrijf opgezet om hun vinding te vermarkten: Verdox. Dat moet met een paar jaar de eerste producten gaan leveren.
Bron: EurekAlert