«Elektrifisering av den kjemiske industrien åpner store muligheter for Nederland innen
Prinsippet for elektrolyse har vært kjent i lang tid.Det brukes en beholder med en væske som leder strøm. Gassformig CO2 passerer gjennom den. To metallplater belagt med en katalysator er plassert i beholderen. Spenning påføres dem. Elektrisk strøm flyter fra en plate til en annen direkte gjennom gass-væskeblandingen. Denne strømmen bryter de kjemiske bindingene mellom karbon og oksygen og mellom molekylene som utgjør væsken, og danner dermed nye stoffer.
I følge Ruud van Ommen og Martijn de Graaff,Før denne teknologien kan brukes bredt i kjemisk industri, må flere problemer løses. «Vi skal bygge anlegg som produserer fra 50 til 100 liter produkt per dag. For å gjøre dette må vi utvikle stabile systemer som er i stand til å produsere samme kvalitetsprodukt med samme hastighet over mange år. Vi ønsker også å bruke strøm generert av vindturbiner eller solcellepaneler. Men dette er ustabile kilder. Det er verdt å vurdere hvordan en ustabil strømforsyning kan påvirke produksjonskapasiteten til et slikt anlegg.»
Et annet problem er utvidelsen av produksjonen,forklarer Van Ommen. «Når det gjelder tradisjonell kjemisk produksjon, gjør du bare reaktorbeholderen større. Med en elektrokjemisk prosess har man av tekniske årsaker en fast avstand mellom to metallplater og en maksimal reaktorkarhøyde. Så du kan bare øke produksjonen ved å bruke flere tallerkener eller ved å gjøre dem bredere.»
«Bruken av CO2 fra luften som råstoff erdet er et bevisst valg, sier de Graaff. «Fordi fabrikkene allerede reduserer CO2-utslippene sine, tror vi at denne CO2-kilden gradvis vil forsvinne. Det er ingen tilfeldighet at valget falt på produkter som metanol, etylen og parafin. Etylen og metanol har mange mulige bruksområder, fra plast til tabletter, sier De Graaff. - Når det gjelder drivstoff, prøvde vi også å bestemme den mest lovende økonomiske retningen. For persontransport er det muligheter for å bytte til batterier eller hydrogen. Men for luftfart vil parafin trolig forbli uunnværlig i lang tid fremover. En renere produksjonsprosess er også ønskelig i denne industrien.» Begge forskerne understreker at e-Chem oppsto fra et felles ønske om å akselerere overgangen av den fossilbaserte kjemiske industrien til en sektor basert på bærekraftig elektrisitet og CO2. "Markedet kommer ikke til å gjøre dette på egen hånd. Og kreftene til to selskaper vil heller ikke lykkes. Derfor oppfordrer vi andre industrielle partnere til å bli med oss, understreket Martin de Graaff.
Mangelen på olje og gass fører til en økning i prisene ikkekun for gass og bensin, men også for plast, medisiner og kosmetikk. For å gjøre samfunnet mindre avhengig av fossilt brensel og bekjempe klimaendringer, må den kjemiske industrien endres radikalt. Under Paris-klimaavtalen fra 2015 må samfunnet bli karbonnøytralt innen 2050. Det er umulig å nå dette målet uten en radikal endring i den kjemiske industrien. Et alternativ er å trekke ut CO2 fra luften og konvertere den til et råmateriale for plast og drivstoff, inkludert bruk av bærekraftig generert elektrisitet. Delft University of Technology og TNO har lagt grunnlaget for renere produksjonsprosesser i kjemisk industri. Det nye e-Chem-partnerskapet har tatt det ett skritt videre ved å bygge fremtidens rene fabrikk.
Les mer:
Etter ti års arbeid stilte forskere spørsmål ved standardmodellen for fysikk
MIT lager en stasjonær varmemotor som utkonkurrerer turbiner
Startup har laget bittesmå roboter som fungerer i den menneskelige hjernen