Kobalt vermindert uitstoot kooldioxide in synthesegas aanzienlijk - Utilities
nieuws

Kobalt vermindert uitstoot kooldioxide in synthesegas aanzienlijk

Publicatie

14 jan 2019

Categorie

Petrochem

Soort

nieuws

Tags

CO2-uitstoot, katalysator

Het is scheikundigen van de Universiteit Utrecht gelukt om kobalt in te zetten als katalysator voor de productie van basischemicaliën uit aardgas. Daarmee verlagen zij de kooldioxide-uitstoot in een belangrijke stap van deze chemische omzetting van vijftig procent naar bijna nul.

De chemische industrie gebruikt op grote schaal basischemicaliën uit aardolie voor de productie van plastic, medicijnen en oplosmiddelen. Daarbij gaat veel energie verloren voor het opknippen van de lange koolwaterstofmoleculen waaruit aardolie bestaat. De transitie naar het gebruik van aardgas en biomassa als grondstof is in volle gang. Een mogelijke reactieweg daarvoor maakt gebruik van ijzer als chemische katalysator, maar bij dat proces gaat momenteel zo’n vijftig procent van de koolstof verloren in de vorm van CO2.

Kobalt in plaats van ijzer

Een voormalige promovenda van het Debye Instituut voor Nanomaterialen Onderzoek van de Universiteit Utrecht ontdekte dat de CO2-uitstoot nihil is wanneer ze gemodificeerd kobalt gebruikt om de reactie te katalyseren. Anorganisch scheikundige bij de UU Krijn de Jong: ‘Dit is een doorbraak in de katalysewetenschap en heeft alles te maken met de grootte, vorm, kristalstructuur én oppervlaktecompositie van de nanokobaltdeeltjes.’

Essentiële natrium- en zwaveldeeltjes

Via het tussenproduct ‘synthesegas’, een mengsel van koolmonoxide en waterstof, worden de omstandigheden dusdanig geoptimaliseerd dat de lichte olefines ontstaan. Bij de eerder bekende reactie, met ijzer als katalysator, had dat synthesegas de neiging om voor vijftig procent te veranderen in kooldioxide, en daarnaast zelfs deels weer terug in methaan. Wanneer kobalt als katalysator dient, ontstaan bijna geen kooldioxide en weinig methaan. De Jong: ‘Op dat oppervlak zitten natrium- en zwaveldeeltjes die essentieel zijn voor het onderdrukken van methaanvorming.’

Grote sprong

De reden dat bovendien de productie van CO2 wordt onderdrukt, is voor de wetenschappers nog een grote vraag. De Jong: ‘Dat behoeft dan ook nog meer wetenschappelijk onderzoek. Toch is dit resultaat een grote sprong naar commerciële toepassing van kobalt als katalysator voor de productie van basischemicaliën.’

 

Fotocredit: Siemens
Bron: Universiteit Utrecht