”Kemianteollisuuden sähköistäminen avaa Hollannissa suuria mahdollisuuksia
Elektrolyysin periaate on tunnettu jo kauan.Käytetään astiaa, jossa on sähköä johtavaa nestettä. Sen läpi kulkee kaasumainen CO2. Kaksi katalyytillä päällystettyä metallilevyä asetetaan säiliöön. Niihin syötetään jännite. Sähkövirta kulkee levyltä toiselle suoraan kaasu-neste-seoksen läpi. Tämä virta katkaisee kemialliset sidokset hiilen ja hapen sekä nesteen muodostavien molekyylien välillä muodostaen näin uusia aineita.
Ruud van Ommenin ja Martijn de Graafin mukaanEnnen kuin tätä tekniikkaa voidaan soveltaa laajalti kemianteollisuudessa, on ratkaistava useita muita ongelmia. ”Aiomme rakentaa tehtaita, jotka tuottavat 50–100 litraa tuotetta päivässä. Tätä varten meidän on kehitettävä vakaita järjestelmiä, jotka pystyvät tuottamaan samaa laatutuotetta samaan tahtiin useiden vuosien ajan. Haluamme käyttää myös tuuliturbiinien tai aurinkopaneelien tuottamaa sähköä. Mutta nämä ovat epävakaita lähteitä. Kannattaa pohtia, miten epävakaa virtalähde voi vaikuttaa tällaisen laitoksen tuotantokapasiteettiin.
Toinen ongelma on tuotannon laajentaminen,selittää Van Ommen. ”Perinteisen kemian tuotannon osalta reaktoriastiaa vain tehdään isommaksi. Sähkökemiallisessa prosessissa sinulla on teknisistä syistä kiinteä etäisyys kahden metallilevyn välillä ja reaktorin astian enimmäiskorkeus. Voit siis lisätä tuotantoa vain käyttämällä enemmän levyjä tai tekemällä niistä leveämpiä."
”Ilman hiilidioksidin käyttö raaka-aineena onse on tietoinen valinta”, de Graaff sanoo. ”Koska tehtaat vähentävät jo hiilidioksidipäästöjään, uskomme, että tämä CO2-lähde häviää vähitellen. Ei ole sattumaa, että valinta osui sellaisiin tuotteisiin kuin metanoli, eteeni ja kerosiini. Eteenillä ja metanolilla on monia käyttömahdollisuuksia muovista tabletteihin, De Graaff sanoo. - Polttoaineen osalta yritimme määrittää myös lupaavimman talouden suunnan. Matkustajaliikenteessä on vaihtoehtoja vaihtaa akkuihin tai vetyyn. Mutta lentoliikenteessä kerosiini tulee todennäköisesti jäämään välttämättömäksi vielä pitkään. Myös puhtaampi valmistusprosessi on toivottavaa tällä alalla.” Molemmat tutkijat korostavat, että e-Chem syntyi yhteisestä halusta nopeuttaa fossiilipohjaisen kemianteollisuuden siirtymistä kestävään sähköön ja hiilidioksidipäästöihin perustuvaksi sektoriksi. "Markkinat eivät aio tehdä tätä yksin. Eikä kahden yrityksen voimatkaan onnistu. Siksi rohkaisemme muita teollisia kumppaneita liittymään joukkoomme, Martin de Graaff painotti.
Öljyn ja kaasun pula ei johda hintojen nousuunvain kaasulle ja bensiinille, mutta myös muoveille, lääkkeille ja kosmetiikalle. Jotta yhteiskunta olisi vähemmän riippuvainen fossiilisista polttoaineista ja torjuttaisiin ilmastonmuutosta, kemianteollisuuden on muututtava radikaalisti. Vuoden 2015 Pariisin ilmastosopimuksen mukaan yhteiskunnasta tulee hiilineutraali vuoteen 2050 mennessä. Tämän tavoitteen saavuttaminen on mahdotonta ilman radikaalia muutosta kemianteollisuudessa. Yksi vaihtoehto on ottaa hiilidioksidi ilmasta ja muuttaa se muovien ja polttoaineiden raaka-aineeksi, myös käyttämällä kestävästi tuotettua sähköä. Delftin teknillinen yliopisto ja TNO ovat luoneet pohjan puhtaammille tuotantoprosesseille kemianteollisuudessa. Uusi e-Chem-kumppanuus on vienyt sen askeleen pidemmälle rakentamalla tulevaisuuden puhtaan tehtaan.
Lue lisää:
Kymmenen vuoden työn jälkeen tutkijat kyseenalaistivat fysiikan vakiomallin
MIT luo paikallaan pysyvän lämpömoottorin, joka ylittää turbiinit
Startup on luonut pieniä robotteja, jotka toimivat ihmisen aivoissa