Teveel CO2 in de lucht veroorzaakt momenteel een groot probleem: klimaatverandering. Als het aan Peyman Taheri, onderzoeker bij Materials Science and Engineering van de TU Delft, ligt maken we slim gebruik van dit overschot aan CO2 door het om te zetten in een nieuwe brandstof. Waar fabrieken straks op draaien en auto’s mee over de snelweg scheuren.
Een van de grootste veroorzakers van de klimaatverandering is de gigantische hoeveelheid CO2 die dagelijks de lucht in wordt geblazen. Auto’s, energiecentrales en fabrieken stoten het onder meer uit. Door de grote hoeveelheden warmt de aarde op, smelt (pool)ijs en dreigt de zeewaterspiegel tot alarmerende hoogte te stijgen. Een zorgwekkende ontwikkeling, volgens wetenschapper Peyman Taheri van de TU Delft.
Hij werkt daarom samen met collega’s aan een oplossing. Waarbij ze de CO2 uit de lucht vangen, zodat het niet langer bijdraagt aan de klimaatverandering. Taheri voegt daar nog wat aan toe. “Want na het afvangen wil ik van de CO2 een nieuwe brandstof maken, waar je apparaten in fabrieken op kan laten draaien, auto’s op rijden en je er dus energie van kunt maken”, zegt hij.
Dat is nogal een omslag. In plaats van uitstoot die voor zeer kwalijke gevolgen zorgt, maak je met deze aanpak van een probleem iets dat je daadwerkelijk kunt gebruiken en een meerwaarde heeft.
Na het afvangen uit de lucht wil ik van de CO2 een nieuwe brandstof maken, waar je apparaten in fabrieken op kan laten draaien en auto’s op kan laten rijden.
Alles uit materialen halen
Zover is het nog niet. Taheri onderzoekt momenteel nog hoe je CO2 slim omzet in een synthetische brandstof. “Dat is nog niet zo eenvoudig vanuit chemisch oogpunt, want CO2 bestaat uit zeer sterke verbindingen. Je hebt dus iets nodig dat die verbindingen kan breken.”
Om dat voor elkaar te krijgen werkt Taheri aan een zogeheten elektro-katalysator. Hiermee verbreek je die stevige, moleculaire verbindingen en wordt het mogelijk om er een brandstof van te maken. “We fabriceren daarvoor een nieuw materiaal dat de juiste eigenschappen moet hebben”, aldus de wetenschapper. “Ik doe veel experimenten. Soms test ik ook dingen die ik nog niet helemaal begrijp. Steeds is het uitgangspunt dat ik check wat de eigenschappen van materialen zijn en of ze de juiste samenstelling hebben om van CO2 een brandstof te maken.”
Taheri onderzoekt verschillende materialen, waaronder nanomaterialen, die piepklein zijn, halfgeleiders en koper. “Eerst fabriceer ik ze en daarna ga ik na waar ze precies uit bestaan en hoe ze werken. Het is belangrijk om deze eerste stap, wat de eigenschappen van een materiaal zijn, eerst helemaal in de vingers te hebben voordat je verder gaat. Want pas dan is het pas mogelijk om echt alles uit dit materiaal te halen.”
Ik doe veel experimenten. Soms test ik ook dingen die ik nog niet helemaal begrijp. Steeds is het uitgangspunt dat ik check wat de eigenschappen van materialen zijn en of ze de juiste samenstelling hebben om van CO2 een brandstof te maken.
Waardevolle brandstof
Het uiteindelijke resultaat moet de brandstof worden, die je als het even meezit straks gewoon tankt langs de snelweg. Stel je voor, dat je op brandstof rondscheurt, die je niet alleen vooruit brengt maar ook nog eens gebaseerd is op CO2 die nu zoveel overlast veroorzaakt? Of tanken dan veel duurder wordt, is nog niet duidelijk. “Dat moet nog blijken, maar ik denk dat je deze nieuwe brandstof concurrerend kan maken”, aldus de materiaalexpert. “Precies dezelfde prijs zal niet nodig zijn, want deze brandstof doet zoveel meer doordat het ook de CO2 uit de lucht haalt. Dat maakt het waardevoller.”
Taheri ziet voor zich dat in de nabije toekomst CO2 niet alleen als brandstof voor wagens kan dienen, maar ook wordt afgevangen direct naast fabrieken. “Onderzoekers werken al aan apparaten die dit doen. Het is dan mogelijk de afgevangen CO2 om te zetten naar energie, die de fabriek van elektriciteit voorziet. Op dit moment zijn wetenschappers dit al aan het ontwikkelen.”
Het is een aanlokkelijk vooruitzicht, dat Taheri flink motiveert. “Ik maak me zorgen over de klimaatverandering en ik wil daar graag wat aan doen. Ik hoop dat we in de toekomst steeds meer betaalbare, groene oplossingen vinden. Het zou geweldig zijn als we uiteindelijk een negatief CO2-gehalte in de lucht kunnen creëren, zodat er meer CO2 uit de lucht wordt gehaald dan erin terecht komt. Dan krijg je echt een afname. Mijn onderzoek draagt daar hopelijk een steentje toe bij. Ik vind dat het mijn verantwoordelijkheid als ingenieur en wetenschapper is om niet langs de zijlijn te blijven staan, maar de handen uit de mouwen te steken en mijn energie en kennis in te zetten om het CO2-probleem op te lossen.”
P. Taheri
e-Refinery
Dit onderzoek is een voorbeeld van de e-Refinery aanpak. Het doel van e-Refinery is om de weg te openen naar de productie van brandstoffen en grondstoffen uit CO2 met behulp van duurzame elektriciteit. E-Refinery biedt een aantal veelbelovende technologieën die ons in staat gaan stellen om CO2 in te zetten als grondstof voor onze chemische industrie, in plaats van olie, gas, en kolen. De producten die we deze nieuwe elektrochemische route gaan maken, kunnen vervolgens ook worden ingezet als lange-termijn opslagmedium voor duurzame elektrische energie en als CO2 neutrale transportbrandstoffen. De e-Refinery technologie vervult zo een centrale rol in de transitie naar een klimaat neutrale maatschappij.
Lees meer
