dinsdag 10 januari 2012

Over een beloftevolle CO2 slurper

Bijna iedereen is ervan overtuigd: er moet dringend iets gedaan worden aan het CO2-gehalte in de atmosfeer willen we een klimaatcatastrofe vermijden en de even catastrofale verzuring van de oceanen intomen.
Dit groeiend bewustzijn doet wetenschappers overal ter wereld koortsachtig zoeken naar oplossingen voor dit wereldbedreigend probleem.
Het probleem zal niet opgelost worden door erover te praten. Of door de aanpak over te laten aan het populisme van de politici. De opeenvolgende mislukkingen van de klimaatconferenties tonen dit duidelijk aan.
Ik ben ervan overtuigd dat we onze hoop moeten stellen op wetenschappelijk onderzoek en op de technologische toepassing van dit onderzoek.


Scheikundigen van de University of Southern California, onder leiding van prof. G.K. Surya Prakash en prof. A. Goeppert hebben in dit verhaal recent een belangrijke stap gezet.
Ze zijn erin geslaagd om een goedkoop en gemakkelijk te maken materiaal te ontwikkelen dat op een omkeerbare wijze CO2 kan adsorberen (= aan zijn oppervlak binden).
Het materiaal bestaat uit een basis van polyethyleenimine (PEI), een polymeermateriaal (een soort plastic dus), dat bedekt is met een laag zeer fijn poedervormig siliciumdioxide.
Het geheel kan in kolommen gepakt worden en opgehangen worden in schoorstenen en op andere plaatsen waar koolstofdioxide vrijkomt.
Het PEI-materiaal heeft niet alleen het voordeel van goedkoop te zijn, het kan CO2 ook nog in zeer lage concentraties binden en ook in vochtige omstandigheden waar andere adsorbers het laten afweten.

Maar er zit nog een bijkomend interessant aspect aan de nieuwe vondst vast.
Het polymeer bindt de CO2 moleculen, maar die binding is omkeerbaar: als het materiaal verhit wordt tot 100°C laat het de CO2 terug los. Het materiaal kan dus herbruikt worden.
En… de CO2 komt vrij..!?

image


Hoe de CO2 komt vrij?
Waarom hebben ze dan zoveel moeite gedaan om dat broeikasgas op te vangen?
Momentje!
De onderzoekers laten het koolstofdioxide natuurlijk niet zomaar opnieuw de lucht in.
Ze zetten het via eenvoudige reacties om tot methanol (CH3OH):
CO2 + 3H2 CH3OH + H2O
CO2 +2H2O + elektrische stroom → CO + 2H2 (+ 3/2 O2) → CH3OH
En methanol is dan weer ofwel als brandstof te gebruiken of verder om te zetten in allerlei andere stoffen.
Bij zoverre dat Prakash en Goeppert zelfs zeggen: “CO2 is het probleem niet op aarde. Integendeel het is de oplossing!”.
Ze hebben er samen met Nobelprijswinnaar Chemie 1994, George Olah, een standaardwerk over geschreven: “Beyond Oil and Gas: The Methanol Economy” waarin ze schetsen hoe methanol een alternatief kan worden voor onze slinkende voorraad aan fossiele brandstoffen.
Een synthese van dit werk kan je lezen in dit pdf-bestand.

Twee vliegen in één klap dus: het broeikasgas vangen en het dan omzetten in nuttige verbindingen.
Laat ons hopen dat dit snel zijn toepassing vindt, want zoveel tijd is er wellicht niet meer om het tij te doen keren…

Geen opmerkingen:

Een reactie plaatsen