Koolstofdioxide kan worden gebruikt om brandstof, steenkool en zelfs polyurethaan te maken voor kleding, verpakkingen of andere materialen
Hoe maak je met één reactie polyurethaan, brandstof of steenkool uit CO2?
- Polyurethaan:
Wetenschappers van de Universiteit van Kyoto hebben een reactie bedacht waarbij CO2 wordt omgezet in een bruikbaar organisch polymeer.
De onderzoekers gebruikten het hoofdingrediënt -poreus coördinatiepolymeer (PCP), het bevat metaal- en zinkionen. Ze vangen CO2-moleculen uit de atmosfeer en doen dat 10 keer efficiënter dan vergelijkbare ECP's. Ook merkten de auteurs op dat dit polymeer zelfs meerdere keren kan worden gebruikt: tijdens het experiment was het 10 cycli effectief.
Op basis van de resultaten van het werk blijft de PCP met CO2-moleculen -het kan worden verwerkt tot een organisch polymeer en vervolgens tot polyurethaan en op veel gebieden worden gebruikt, bijvoorbeeld in kleding, verpakkingen en bij de ontwikkeling van auto-onderdelen.
- Brandstof:
Medewerkers van het staatsfysisch laboratoriumin Hefei, China, hebben een nieuw materiaal gemaakt dat kan worden gebruikt om brandstof te maken van koolstofdioxide. Volgens de auteurs kregen ze mierenzuur binnen. Het kan niet worden gebruikt in verbrandingsmotoren, maar het kan worden gebruikt als waterstofdrager. Gasvormige waterstof is moeilijk te comprimeren, maar in de samenstelling van mierenzuurconcentraat kan het duizend keer meer worden opgeslagen per volume-eenheid van de container.
De onderzoekers gebruikten vaste elektrolyten enbismut katalysator. Ze gebruikten een vast elektrolyt, omdat er geen onzuiverheden in zitten. Metallic bismut was het belangrijkste element in de transformatie. De auteurs lieten CO2 door een meerlagig rooster van bismut gaan en maakten er een negatief geladen molecuul van - formaat. Het resultaat is een 30% mierenzuurconcentraat.
- Steenkool:
Wetenschappers van de Royal Melbourne University of Technology (RMIT) hebben ontdekt hoe ze CO2 bij kamertemperatuur weer in steenkool kunnen omzetten.
De onderzoekers gebruikten een vloeibare katalysatorhet metaal dat ze kregen van een legering van gallium, indium en tin met toevoeging van cerium. Vervolgens werd deze katalysator gecombineerd met een mengsel van CO2 en vloeibare elektrolyt. Daarna maakte de katalysator onder invloed van een elektrische lading vaste koolstofvlokken uit koolstofdioxide. Ze verschijnen op het oppervlak van vloeibaar metaal: ze kunnen gemakkelijk van het oppervlak worden verwijderd en de stof kan opnieuw worden gebruikt.
Het materiaal kan zonder risico op lekkage ondergronds worden geplaatst.
“Stofzuiger” voor het pompen van CO2 uit de atmosfeer
Maar om koolstofdioxide om te zetten in nuttigstoffen, moet u deze eerst verzamelen. Dit gebeurt door speciale installaties voor het afvangen van CO2 uit de atmosfeer. Sommige bevinden zich in de buurt van fabrieken voor fossiele brandstoffen om schade te beperken, terwijl andere eerder gegenereerde emissies neutraliseren. Zo werd het laatste type installatie in september 2021 in IJsland gelanceerd. Volgens de oprichters van de onderneming is het de grootste installatie voor het afvangen van CO2 uit de atmosfeer. Over een jaar zal de Orca-fabriek 4.000 ton CO2 verwijderen met behulp van aardwarmte: het gas wordt diep onder de grond gepompt, waar het over ongeveer twee jaar in steen verandert.
In augustus 2021 heeft het personeel van het Paul InstituutScherrer PSI en de Zwitserse Hogere Technische School van Zürich hebben een paper gepubliceerd waarin wordt beschreven hoe koolstofdioxide uit de atmosfeer kan worden verwijderd. Ze kwamen tot de conclusie dat als de centrale op de juiste plaats stond en van de nodige energie werd voorzien, CO2 kon worden afgevangen zonder het klimaat te schaden.
Tijdens het normale proces van het verwijderen van CO2 uit de atmosfeer,De lucht wordt eerst door het absorbeermiddel geperst met behulp van ventilatoren. Dit bindt koolstofdioxide totdat het vermogen om het broeikasgas te absorberen is uitgeput. Hierna komt er in de desorptiefase weer kooldioxide vrij uit het absorbens. Dit hele proces vindt plaats bij temperaturen tot 900 °C, oftewel bij 100 °C.
De auteurs benadrukten de ervaring van een Zwitsers bedrijfClimeworks: Het werkt met een proces op lage temperatuur. Wetenschappers hebben vijf benaderingen geanalyseerd om CO2 uit de atmosfeer te verwijderen, evenals acht locaties voor de installatie, en ontdekten dat dit proces kan worden georganiseerd met een efficiëntie van 97%.
Werk op kantoor en maak het milieu schoon
Bedrijfsleiders Skidmore, Owings &Merrill uit de VS heeft ontdekt hoe hij een wolkenkrabber kan bouwen die CO2 uit de lucht haalt. Ze lanceerden het Urban Sequoias-project - een analogie met wolkenkrabbers, die, net als deze planten, groter zijn dan gewone huizen.
Volgens vertegenwoordigers van het bedrijf, eende wolkenkrabber zal tot 1.000 ton koolstof per jaar absorberen. Ongeveer 48.500 bomen kunnen hetzelfde volume aan. Dit resultaat kan worden bereikt door meerdere installaties tegelijk te gebruiken voor het verwijderen van kooldioxide: in een wolkenkrabber worden speciale bouwmaterialen gebruikt die zijn gemaakt van koolstofabsorberende stoffen, bijvoorbeeld hennepbeton, hout en biobeton. In de gebouwen zullen ook algen en andere planten worden gekweekt en in het midden wordt een plant geplaatst die koolstof direct opneemt.
De auteurs creëerden een model van het functioneren van een dergelijk gebouw en ontdekten dat het over een periode van zestig jaar vier keer meer koolstof uit de lucht zou verwijderen dan er tijdens de bouw vrij zou komen.
Alle beschreven ontdekkingen en werken zijn belangrijknaast andere maatregelen om de uitstoot te verminderen en het klimaat te stabiliseren. Onderzoek op dit gebied is noodzakelijk omdat het zal bijdragen tot het bereiken van het doel om de opwarming van de aarde met 2 ° C te beperken, zoals vastgelegd in de Overeenkomst van Parijs.
Lees verder:
Ruimteverkenning kan ertoe leiden dat mensen buitenaardse virussen oplopen
Biologen hebben een bacterie gemaakt die de beschermende schil van kankercellen vernietigt
"The Last Hero": deze missies keren niet meer terug naar de aarde, maar blijven informatie verzenden