“Elektrificatie van de chemische industrie biedt grote kansen voor Nederland op het gebied van
Het principe van elektrolyse is al lang bekend.Er wordt een container gebruikt met een vloeistof die elektriciteit geleidt. Er gaat gasvormig CO2 doorheen. Twee metalen platen bedekt met een katalysator worden in de container geplaatst. Er wordt spanning op toegepast. Elektrische stroom vloeit rechtstreeks van de ene plaat naar de andere door het gas-vloeistofmengsel. Deze stroom verbreekt de chemische bindingen tussen koolstof en zuurstof en tussen de moleculen waaruit de vloeistof bestaat, waardoor nieuwe stoffen worden gevormd.
Volgens Ruud van Ommen en Martijn de Graaff,Voordat deze technologie breed kan worden toegepast in de chemische industrie, moeten er nog een aantal problemen worden opgelost. “We gaan fabrieken bouwen die 50 tot 100 liter product per dag produceren. Om dit te doen, moeten we stabiele systemen ontwikkelen die gedurende vele jaren hetzelfde kwaliteitsproduct kunnen produceren in hetzelfde tempo. Ook willen we gebruik maken van elektriciteit opgewekt door windturbines of zonnepanelen. Maar dit zijn onstabiele bronnen. Het is de moeite waard om na te denken over hoe een onstabiele stroomvoorziening de productiecapaciteit van zo'n fabriek kan beïnvloeden."
Een ander probleem is de uitbreiding van de productie,legt Van Ommen uit. “Als het om traditionele chemische productie gaat, maak je het reactorvat gewoon groter. Bij een elektrochemisch proces heb je om technische redenen een vaste afstand tussen twee metalen platen en een maximale reactorvathoogte. Je kunt de productie dus alleen verhogen door meer platen te gebruiken of door ze breder te maken.”
“Het gebruik van CO2 uit de lucht als grondstof ishet is een bewuste keuze”, zegt de Graaff. “Omdat fabrieken hun CO2-uitstoot al verminderen, denken we dat deze bron van CO2 geleidelijk zal verdwijnen. Niet voor niets viel de keuze op producten als methanol, ethyleen en kerosine. Ethyleen en methanol hebben veel toepassingsmogelijkheden, van plastic tot tabletten”, zegt De Graaff. - Wat brandstof betreft, hebben we ook geprobeerd de meest veelbelovende economische richting te bepalen. Voor het personenvervoer zijn er mogelijkheden om over te stappen op batterijen of waterstof. Maar voor de luchtvaart zal kerosine waarschijnlijk nog lang onmisbaar blijven. Ook in deze branche is een schoner productieproces gewenst.” Beide onderzoekers benadrukken dat e-Chem voortkwam uit een gedeelde wens om de transitie van de fossiele chemische industrie naar een sector gebaseerd op duurzame elektriciteit en CO2 te versnellen. “De markt gaat dit niet alleen doen. En de krachten van twee bedrijven zullen ook niet slagen. Daarom moedigen we andere industriële partners aan om zich bij ons aan te sluiten”, benadrukt Martin de Graaff.
Het tekort aan olie en gas leidt tot een stijging van de prijzen nietalleen voor gas en benzine, maar ook voor kunststoffen, medicijnen en cosmetica. Om de samenleving minder afhankelijk te maken van fossiele brandstoffen en klimaatverandering tegen te gaan, moet de chemische industrie radicaal veranderen.In het kader van het Klimaatakkoord van Parijs van 2015 moet de samenleving in 2050 CO2-neutraal zijn. Het is onmogelijk om dit doel te bereiken zonder een radicale verandering in de chemische industrie. Een mogelijkheid is om CO2 uit de lucht te halen en om te zetten in een grondstof voor kunststoffen en brandstoffen, onder meer door duurzaam opgewekte elektriciteit te gebruiken. De TU Delft en TNO hebben de basis gelegd voor schonere productieprocessen in de chemische industrie. Het nieuwe e-Chem-partnerschap gaat nog een stap verder door de schone fabriek van de toekomst te bouwen.
Lees verder:
Na tien jaar werk zetten wetenschappers vraagtekens bij het standaardmodel van de natuurkunde
MIT creëert een stationaire warmtemotor die beter presteert dan turbines
Startup heeft kleine robots gemaakt die in het menselijk brein werken