«Η ηλεκτροδότηση της χημικής βιομηχανίας ανοίγει μεγάλες ευκαιρίες για την Ολλανδία στον τομέα της
Η αρχή της ηλεκτρόλυσης είναι γνωστή εδώ και πολύ καιρό.Χρησιμοποιείται δοχείο με υγρό που μεταφέρει ηλεκτρισμό. Το αέριο CO2 διέρχεται από αυτό. Δύο μεταλλικές πλάκες επικαλυμμένες με καταλύτη τοποθετούνται στο δοχείο. Σε αυτά εφαρμόζεται τάση. Το ηλεκτρικό ρεύμα ρέει από τη μια πλάκα στην άλλη απευθείας μέσω του μίγματος αερίου-υγρού. Αυτό το ρεύμα σπάει τους χημικούς δεσμούς μεταξύ άνθρακα και οξυγόνου και μεταξύ των μορίων που αποτελούν το υγρό, σχηματίζοντας έτσι νέες ουσίες.
Σύμφωνα με τους Ruud van Ommen και Martijn de Graaf,Για να μπορέσει αυτή η τεχνολογία να εφαρμοστεί ευρέως στη χημική βιομηχανία, πρέπει να λυθούν αρκετά ακόμη προβλήματα. «Πρόκειται να κατασκευάσουμε εργοστάσια που παράγουν από 50 έως 100 λίτρα προϊόντος την ημέρα. Για να γίνει αυτό, πρέπει να αναπτύξουμε σταθερά συστήματα ικανά να παράγουν το ίδιο ποιοτικό προϊόν με τον ίδιο ρυθμό για πολλά χρόνια. Θέλουμε επίσης να χρησιμοποιήσουμε ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από ανεμογεννήτριες ή ηλιακούς συλλέκτες. Αλλά αυτές είναι ασταθείς πηγές. Αξίζει να εξεταστεί πώς μια ασταθής παροχή ρεύματος μπορεί να επηρεάσει την παραγωγική ικανότητα ενός τέτοιου εργοστασίου».
Ένα άλλο πρόβλημα είναι η επέκταση της παραγωγής,εξηγεί ο Van Ommen. «Όταν πρόκειται για την παραδοσιακή χημική παραγωγή, απλώς κάνετε το δοχείο του αντιδραστήρα μεγαλύτερο. Με μια ηλεκτροχημική διαδικασία, για τεχνικούς λόγους, έχετε μια σταθερή απόσταση μεταξύ δύο μεταλλικών πλακών και ένα μέγιστο ύψος δοχείου αντιδραστήρα. Έτσι, μπορείτε να αυξήσετε την παραγωγή μόνο χρησιμοποιώντας περισσότερες πλάκες ή κάνοντάς τις ευρύτερες».
«Η χρήση του CO2 από τον αέρα ως πρώτη ύλη είναιείναι μια συνειδητή επιλογή», λέει ο de Graaff. «Επειδή τα εργοστάσια μειώνουν ήδη τις εκπομπές CO2, πιστεύουμε ότι αυτή η πηγή CO2 θα εξαφανιστεί σταδιακά. Δεν είναι τυχαίο ότι η επιλογή έπεσε σε προϊόντα όπως η μεθανόλη, το αιθυλένιο και η κηροζίνη. Το αιθυλένιο και η μεθανόλη έχουν πολλές πιθανές χρήσεις, από πλαστικά μέχρι ταμπλέτες», λέει ο De Graaff. - Όσον αφορά τα καύσιμα, προσπαθήσαμε επίσης να καθορίσουμε την πιο πολλά υποσχόμενη οικονομική κατεύθυνση. Για τη μεταφορά επιβατών, υπάρχουν επιλογές για εναλλαγή σε μπαταρίες ή υδρογόνο. Αλλά για την αεροπορία, η κηροζίνη θα παραμείνει πιθανώς απαραίτητη για πολύ καιρό ακόμα. Μια πιο καθαρή διαδικασία παραγωγής είναι επίσης επιθυμητή σε αυτόν τον κλάδο». Και οι δύο ερευνητές τονίζουν ότι το e-Chem προέκυψε από μια κοινή επιθυμία να επιταχυνθεί η μετάβαση της χημικής βιομηχανίας με βάση τα ορυκτά σε έναν τομέα που βασίζεται στη βιώσιμη ηλεκτρική ενέργεια και το CO2. «Η αγορά δεν πρόκειται να το κάνει από μόνη της. Και οι δυνάμεις δύο εταιρειών δεν θα τα καταφέρουν ούτε. Ως εκ τούτου, ενθαρρύνουμε άλλους βιομηχανικούς εταίρους να συμμετάσχουν μαζί μας», τόνισε ο Martin de Graaff.
Η έλλειψη πετρελαίου και φυσικού αερίου οδηγεί σε αύξηση των τιμών όχιμόνο για αέριο και βενζίνη, αλλά και για πλαστικά, φάρμακα και καλλυντικά. Για να καταστήσει την κοινωνία λιγότερο εξαρτημένη από τα ορυκτά καύσιμα και να καταπολεμήσει την κλιματική αλλαγή, η χημική βιομηχανία πρέπει να αλλάξει ριζικά. Σύμφωνα με τη Συμφωνία του Παρισιού για το κλίμα του 2015, η κοινωνία πρέπει να γίνει ουδέτερη ως προς τον άνθρακα έως το 2050. Είναι αδύνατο να επιτευχθεί αυτός ο στόχος χωρίς μια ριζική αλλαγή στη χημική βιομηχανία. Μια επιλογή είναι η εξαγωγή CO2 από τον αέρα και η μετατροπή του σε πρώτη ύλη για πλαστικά και καύσιμα, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται με αειφόρο τρόπο. Το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Ντελφτ και η TNO έθεσαν τα θεμέλια για καθαρότερες διαδικασίες παραγωγής στη χημική βιομηχανία. Η νέα συνεργασία e-Chem την πήγε ένα βήμα παραπέρα χτίζοντας το καθαρό εργοστάσιο του μέλλοντος.
Διαβάστε περισσότερα:
Μετά από δέκα χρόνια εργασίας, οι επιστήμονες αμφισβήτησαν το Καθιερωμένο Μοντέλο της Φυσικής
Το MIT δημιουργεί μια σταθερή θερμική μηχανή που ξεπερνά τις επιδόσεις των στροβίλων
Η Startup δημιούργησε μικροσκοπικά ρομπότ που λειτουργούν στον ανθρώπινο εγκέφαλο