e-Chem-projektet kommer att bidra till att skapa en "ren" fabrik genom elektrolys av koldioxid

“Elektrifiering av den kemiska industrin öppnar stora möjligheter för Nederländerna inom området

högteknologiska system för energiöverföring.Och var är det bättre att utveckla sådana lösningar än här i Delft, bredvid Botlek, det största petrokemiska centret. e-Chem, tillsammans med andra vetenskapliga institutioner, planerar nu att bygga storskaliga anläggningar som kommer att omvandla CO2 från luft till de tre huvudsakliga byggstenarna för den kemiska industrin med hjälp av elektrolys i industriell skala och till konkurrenskraftiga priser: metanol, eten och fotogen . Vi är de första att bygga så storskaliga fabriker. Vi bestämde oss för att bara gå för det och vi lär oss genom att göra. Det här är tillvägagångssättet som gör att vi kan accelerera, säger Ruud van Ommen (e-Refinery) och Martin de Graaf (VoltaChem).

Principen för elektrolys har varit känd sedan länge.En behållare med en vätska som leder elektricitet används. Gasformig CO2 passerar genom den. Två metallplattor belagda med en katalysator placeras i behållaren. Spänning appliceras på dem. Elektrisk ström flyter från en platta till en annan direkt genom gas-vätskeblandningen. Denna ström bryter de kemiska bindningarna mellan kol och syre och mellan molekylerna som utgör vätskan och bildar på så sätt nya ämnen.

Enligt Ruud van Ommen och Martijn de Graaff,Innan denna teknik kan tillämpas brett inom den kemiska industrin måste flera fler problem lösas. ”Vi ska bygga anläggningar som producerar från 50 till 100 liter produkt per dag. För att göra detta behöver vi utveckla stabila system som kan producera samma kvalitetsprodukt i samma takt under många år. Vi vill också använda el som genereras av vindkraftverk eller solpaneler. Men det är instabila källor. Det är värt att överväga hur en instabil kraftförsörjning kan påverka produktionskapaciteten för en sådan anläggning.”

Ett annat problem är utbyggnaden av produktionen,förklarar Van Ommen. ”När det gäller traditionell kemisk produktion gör man bara reaktorkärlet större. Med en elektrokemisk process har man av tekniska skäl ett fast avstånd mellan två metallplattor och en maximal reaktorkärlshöjd. Så du kan bara öka produktionen genom att använda fler tallrikar eller genom att göra dem bredare.”

"Användningen av CO2 från luften som råvara ärdet är ett medvetet val, säger de Graaff. ”Eftersom fabriker redan minskar sina CO2-utsläpp tror vi att denna CO2-källa gradvis kommer att försvinna. Det är ingen slump att valet föll på sådana produkter som metanol, eten och fotogen. Eten och metanol har många möjliga användningsområden, från plast till tabletter”, säger De Graaff. – När det gäller bränsle försökte vi också fastställa den mest lovande ekonomiska riktningen. För persontransporter finns alternativ att byta till batterier eller vätgas. Men för flyget kommer fotogen troligen att förbli oumbärligt under lång tid framöver. En renare tillverkningsprocess är också önskvärd i den här branschen.” Båda forskarna framhåller att e-Chem uppstod ur en gemensam önskan att påskynda omställningen av den fossilbaserade kemiska industrin till en sektor baserad på hållbar el och CO2. "Marknaden kommer inte att göra det här på egen hand. Och två företags krafter kommer inte heller att lyckas. Därför uppmuntrar vi andra industriella partners att gå med oss”, betonade Martin de Graaff.

Bristen på olja och gas leder till en ökning av priserna inteendast för gas och bensin, men även för plast, medicin och kosmetika. För att göra samhället mindre beroende av fossila bränslen och bekämpa klimatförändringarna måste den kemiska industrin förändras radikalt. Enligt Parisklimatavtalet från 2015 måste samhället bli koldioxidneutralt till 2050. Det är omöjligt att uppnå detta mål utan en radikal förändring av den kemiska industrin. Ett alternativ är att utvinna CO2 ur luften och omvandla den till ett råmaterial för plast och bränsle, inklusive att använda hållbart genererad el. Delft University of Technology och TNO har lagt grunden för renare produktionsprocesser inom den kemiska industrin. Det nya e-Chem-samarbetet har tagit det ett steg längre genom att bygga framtidens rena fabrik.

Läs mer:

Efter tio års arbete ifrågasatte forskare Fysikens standardmodell

MIT skapar en stationär värmemotor som överträffar turbiner

Startup har skapat små robotar som fungerar i den mänskliga hjärnan