سيساعد مشروع e-Chem في إنشاء مصنع "نظيف" من خلال التحليل الكهربائي لثاني أكسيد الكربون

"إن كهربة الصناعة الكيميائية تفتح فرصًا كبيرة لهولندا في مجالها

أنظمة عالية التقنية لنقل الطاقة.ومن الأفضل تطوير مثل هذه الحلول هنا في دلفت، بجوار بوتليك، أكبر مركز للبتروكيماويات. وتتطلع شركة e-Chem، بالتعاون مع مؤسسات علمية أخرى، الآن إلى بناء مصانع واسعة النطاق من شأنها تحويل ثاني أكسيد الكربون من الهواء إلى ثلاث وحدات بناء رئيسية للصناعة الكيميائية باستخدام التحليل الكهربائي على نطاق صناعي وبأسعار تنافسية: الميثانول والإيثيلين والكيروسين. . نحن أول من قام ببناء مثل هذه المصانع واسعة النطاق. لقد قررنا المضي قدمًا وسنتعلم من خلال العمل. وقال رود فان أومن (e-Refinery) ومارتن دي جراف (VoltaChem): "هذا هو النهج الذي سيسمح لنا بالتسريع".

يُعرف مبدأ التحليل الكهربائي منذ فترة طويلة.يتم استخدام وعاء به سائل يوصل الكهرباء. يمر غاز ثاني أكسيد الكربون من خلاله. يتم وضع لوحين معدنيين مطليين بمحفز في الحاوية. يتم تطبيق الجهد عليهم. يتدفق التيار الكهربائي من لوحة إلى أخرى مباشرة من خلال خليط الغاز والسائل. يكسر هذا التيار الروابط الكيميائية بين الكربون والأكسجين وبين الجزيئات التي يتكون منها السائل ، وبالتالي تكوين مواد جديدة.

وفقًا لرود فان أومن ومارتين دي غراف ،قبل أن يتم تطبيق هذه التكنولوجيا على نطاق واسع في الصناعة الكيميائية ، يجب حل العديد من المشكلات الأخرى. "سنقوم ببناء مصانع تنتج من 50 إلى 100 لتر من المنتج يوميًا. للقيام بذلك ، نحتاج إلى تطوير أنظمة مستقرة قادرة على إنتاج نفس المنتج عالي الجودة بنفس المعدل على مدار سنوات عديدة. نريد أيضًا استخدام الكهرباء المولدة من توربينات الرياح أو الألواح الشمسية. لكن هذه مصادر غير مستقرة. يجدر النظر في كيفية تأثير مصدر الطاقة غير المستقر على الطاقة الإنتاجية لمثل هذه المحطة ".

مشكلة أخرى هي التوسع في الإنتاج ،يشرح فان أومن. عندما يتعلق الأمر بالإنتاج الكيميائي التقليدي ، فإنك تجعل وعاء المفاعل أكبر. باستخدام عملية كهروكيميائية ، لأسباب فنية ، لديك مسافة ثابتة بين لوحين معدنيين وأقصى ارتفاع لوعاء المفاعل. لذلك لا يمكنك زيادة الإنتاج إلا من خلال استخدام المزيد من الأطباق أو من خلال توسيع نطاقها. "

"استخدام ثاني أكسيد الكربون من الهواء كمادة وسيطة هويقول دي غراف "إنه خيار واع". "نظرًا لأن المصانع تعمل بالفعل على تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، نعتقد أن هذا المصدر لثاني أكسيد الكربون سيختفي تدريجياً. وليس من قبيل المصادفة أن الاختيار وقع على منتجات مثل الميثانول والإيثيلين والكيروسين. يقول دي جراف: "للإيثيلين والميثانول العديد من الاستخدامات الممكنة ، من البلاستيك إلى الأقراص". - بالنسبة للوقود ، حاولنا تحديد الاتجاه الاقتصادي الواعد. لنقل الركاب ، هناك خيارات للتبديل إلى البطاريات أو الهيدروجين. لكن بالنسبة للطيران ، من المحتمل أن يظل الكيروسين لا غنى عنه لفترة طويلة قادمة. عملية التصنيع الأنظف أمر مرغوب فيه أيضًا في هذه الصناعة ". يؤكد الباحثان أن الكيمياء الإلكترونية نشأت من رغبة مشتركة في تسريع انتقال الصناعة الكيميائية القائمة على الأحافير إلى قطاع يعتمد على الكهرباء المستدامة وثاني أكسيد الكربون. "السوق لن يفعل ذلك بمفرده. ولن تنجح قوات الشركتين أيضًا. ولذلك ، فإننا نشجع الشركاء الصناعيين الآخرين على الانضمام إلينا ، "شدد مارتن دي غراف.

نقص النفط والغاز يؤدي إلى ارتفاع الأسعار لافقط للغاز والبنزين ، ولكن أيضًا للبلاستيك والأدوية ومستحضرات التجميل. لجعل المجتمع أقل اعتمادًا على الوقود الأحفوري ومكافحة تغير المناخ ، يجب أن تتغير الصناعة الكيميائية بشكل جذري.بموجب اتفاقية باريس للمناخ لعام 2015 ، يجب أن يصبح المجتمع محايدًا للكربون بحلول عام 2050. من المستحيل تحقيق هذا الهدف دون تغيير جذري في الصناعة الكيميائية. يتمثل أحد الخيارات في استخراج ثاني أكسيد الكربون من الهواء وتحويله إلى مادة أولية للبلاستيك والوقود ، بما في ذلك استخدام الكهرباء المولدة بشكل مستدام. وضعت جامعة دلفت للتكنولوجيا و TNO الأساس لعمليات الإنتاج الأنظف في الصناعة الكيميائية. خطت الشراكة الجديدة لشركة e-Chem خطوة أخرى إلى الأمام من خلال بناء مصنع المستقبل النظيف.

قراءة المزيد:

بعد عشر سنوات من العمل ، شكك العلماء في النموذج القياسي للفيزياء

ينشئ معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا محركًا حراريًا ثابتًا يتفوق على التوربينات

ابتكرت شركة Startup روبوتات صغيرة تعمل في الدماغ البشري