Zo zou BAETA kooldioxide uit de atmosfeer kunnen afvangen, terwijl je geen PET-afval meer zou hebben (afb: Margarita Poderyte et al./Science Advances)
Al tientallen jaren breken geleerden zich het hoofd over wat je met kunststofafval aan moet/kan. Als brandstof gebruiken was zo’n ‘oplossing’, maar daardoor ontstaat het broeikasgas kooldioxide. Afbreken is een andere oplossing en die afbraakproducten weer aaneenhechten tot verse polymeren, maar het probleem was/is dat polymeren uit aardolieprodukten vele malen goedkoper is. Nu denken onderzoeksters van de universiteit van Kopenhagen een oplossing gevonden te hebben die kunststofafval (polyetheentereftalaat, PET) omzet in een verbinding die zich kan verbinden met kooldioxide, BAETA, waar het klimaat van zou opknappen. Dat lijkt mooi, maar mooie oplossingen die te duur zijn halen het zelden of nooit en wat doen we met al die BAETA?
PET is een van de meest gebruikte polymeren, maar wordt in de afvalfase een groot milieuprobleem. Afgedankt PET komt vaak op stortplaatsen terechtkomt, waar het verwordt tot vervuilende microdeeltjes die zich verspreiden naar de lucht, de bodem en het grondwater. Een groot deel komt ook in de oceanen terecht. PET zou moeilijk te kringlopen zijn
“Het mooie van deze methode is dat we een probleem oplossen zonder een nieuw probleem te creëren. Door afval om te zetten in een grondstof die actief broeikasgassen kan verminderen, maken we een milieuprobleem onderdeel van de oplossing voor de klimaatcrisis”, zegt Margarita Poderyte van de faculteit Scheikunde van de Universiteit van Kopenhagen, hoofdauteur van het onderzoeksartikel.
Met de nieuwe chemische technologie kunnen onderzoekers PET-afval omzetten in een primaire grondstof in een nieuwe vorm van CO2-absorbens die ze hebben ontwikkeld. Door aminolyse (een reactie met ammoniak of een amine) ontstaan N1,N4-bis(2-aminoethyl)terefthalamide (BAETA) en oligomeren (PET-brokstukken) als reactieproducten. Die vertonen een hoge kooldioxideafvangcapaciteit tot 3,4 mol per kilogram als op zichzelf staand organisch vast materiaal. Het kan kooldioxide zo efficiënt uit de atmosfeer halen dat het gemakkelijk te vergelijken is met bestaande technologieën voor koolstofafvang.
BAETA heeft een poederachtige structuur die kan worden gepelletiseerd, en een chemisch ‘verbeterd’ oppervlak, waardoor het zeer effectief met CO2 kan reageren. Eenmaal verzadigd, kan CO2 worden vrijgegeven door middel van een verhittingsproces, waardoor de CO2 kan worden geconcentreerd, verzameld en opgeslagen, of kan worden omgezet in een duurzame grondstof. In de praktijk verwachten de onderzoeksters dat de technologie eerst zal worden geïnstalleerd in industriële installaties met uitlaatgassen van schoorstenen die door BAETA-eenheden lopen om deze van kooldioxide te ontdoen.
Poderyte:”Het hoofdingrediënt is plastic afval dat anders een probleem wordt en de synthese die we gebruiken, waarbij de chemische transformatie plaatsvindt, is milder dan andere materialen voor CO2-afvang omdat we de synthese bij omgevingstemperaturen kunnen uitvoeren. Het heeft ook het voordeel dat de technologie gemakkelijker kan worden opgeschaald.”
Lang effectief
“Een van de indrukwekkende dingen aan dit materiaal is dat het lang effectief blijft en flexibel”, zegt medeonderzoeker Jiwoong Lee. “Het werkt efficiënt van normale kamertemperatuur tot ongeveer 150°C, wat het zeer nuttig maakt. Door zijn hoge temperatuurbestendigheid kan het materiaal worden gebruikt aan het einde van industriële installaties, waar de uitlaatgassen doorgaans heet zijn.”
Poderyte ziet een groot potentiaal voor BAETA. “Niet alleen in het laboratorium, maar ook in echte industriële koolstofafvanginstallaties. De volgende grote stap is opschaling om het materiaal in tonnen te produceren. We werken er al aan om investeringen aan te trekken en van onze uitvinding een financieel duurzame onderneming te maken,” zegt Margaryte Poderyte. Puntje is dan, denk ik(=as), dat je steeds meer van BAETA met PET-oligomeren krijgt. Zou dat op den duur niet voor een nieuw probleem kunnen zorgen als de wereld omkomt in de BAETA?
Bron: Science Daily