Tegengaan van klimaatverandering betekent niet alleen dat de fossiele brandstoffen in de ban worden gedaan, maar ook dat veel handelingen van de mens anders zullen moeten. Zo zal de chemische industrie drastisch moeten ‘omkatten’. Zo beoogt het EU-project REACT het broeikasgas kooldioxide (CO₂) om te vormen dat uitgangsproduct van tal van organische verbindingen zoals etheen, de bouwsteen van polyetheen. Het Duitse onderzoeksinstituut KIT beoogt met zijn PEReCO₂-project iets soortgelijks. Het kleurloze, zoetgeurende gas etheen is een natuurlijk plantenhormoon dat verantwoordelijk is voor het rijpen van appels, tomaten en bananen. Maar het is ook een belangrijke industriële chemische stof, met een wereldwijde productie van meer dan 317 miljoen ton per jaar. Het wordt voornamelijk gebruikt als basischemische stof: een uitgangsstof bij de productie van een groot aantal chemische producten, van kunststoffen tot farmaceutische producten.
Meer dan 95% van de etheen wordt momenteel geproduceerd door stoomkraakprocessen op basis van fossiele brandstoffen, die jaarlijks ongeveer 260 miljoen ton CO₂-uitstoot genereren. Het Europese project REACT heeft als doel deze koolstofintensieve sector te transformeren en hernieuwbare alternatieven te ontwikkelen.
Het project richt zich op het gebruiken van CO₂ uit industrieën waar emissiereductie een probleem vormt, zoals de staalindustrie, cementproductie en de chemische industrie (ik=as dacht dat die bedrijven daarmee moeten stoppen door andere technieken te gebruiken). Met behulp van een nieuw, elektrochemisch proces kunnen niet erg zuivere industriële CO₂-stromen rechtstreeks worden omgezet in hoogwaardige chemicaliën, terwijl de behoefte aan kostbare voorbehandelingen aanzienlijk wordt verminderd.
“We werken al jaren aan de omzetting van CO₂ door elektrolyse op laboratoriumschaal”, zegt Corsin Battaglia, hoofd van het Zwitserse Empa. “Het doel van het REACT-project is om een functioneel prototype-elektrolysereactor te ontwikkelen voor de omzetting van CO₂ in etheen, waarmee we de technologische ontwikkeling naar een veel hoger niveau tillen.”
KIT
De onderzoekers van KIT hebben in het PEReCO₂-project een nieuw technisch systeem ontwikkeld dat CO₂ omzet in essentiële grondstoffen. In plaats van nieuwe fossiele grondstoffen te gebruiken, maakt het proces het mogelijk om CO₂ te gebruiken. Het systeem is ontworpen voor grootschalige installaties. Het werkt op elektriciteit en speciale kopermaterialen om efficiënte chemische reacties mogelijk te maken.
“Het proces biedt diverse voordelen voor een duurzamere chemische productie”, zegt Matthias Franzeb van KIT. “Het vereist geen fossiele grondstoffen, concurreert niet met de voedselproductie en maakt directe waardeschepping uit CO₂ mogelijk. Hierdoor kunnen we bijdragen aan een duurzame, kringloopeconomiegeoriënteerde chemische industrie.” De KTI-groep is nu van plan de technologie verder te ontwikkelen, zodat bedrijven deze kunnen gebruiken.
Ook op andere fronten werkt KIT aan een ‘groenere’ chemie. Zo is er het GreenGen-OME-project dat processen ontwikkelt voor de productie van milieuvriendelijkere chemicaliën, bijvoorbeeld voor kunststoffen, brandstoffen of oplosmiddelen.
Bronnen: Alpha Galileo, Alpha Galileo