Wetenschappers zetten CO2 om in vaste koolstof

Wetenschappers van de RMIT University in Melbourne, Australië zetten vloeibare metalen in voor de conversie van koolstofdioxide naar vaste koolstof. De nieuwe techniek kan CO2 weer omzetten in koolstof bij kamertemperatuur via een proces dat efficiënt en schaalbaar is. Een bijkomend voordeel is dat de koolstof elektrische lading kan bevatten en een supercondensator kan worden, zodat deze mogelijk als onderdeel in toekomstige voertuigen kan worden gebruikt.

De huidige technologieën voor CO2-afvang en -opslag richten zich op het comprimeren van CO2 in vloeibare vorm, het transporteren naar een geschikte locatie en het ondergronds injecteren.  MIT-onderzoeker Dr. Torben Daeneke zegt dat het omzetten van CO2 in een vaste stof een duurzamere aanpak kan zijn. ‘Tot op heden is CO2 alleen bij extreem hoge temperaturen omgezet in een vaste stof, waardoor het industrieel niet haalbaar is. Door vloeibare metalen als katalysator te gebruiken, hebben we aangetoond dat het mogelijk is om het gas op kamertemperatuur terug te zetten in koolstof, in een proces dat efficiënt en schaalbaar is.’

Metaalkatalysator

Hoofdauteur, Dr. Dorna Esrafilzadeh, een Research Fellow van de Vice-Kanselier in de School of Engineering van RMIT, ontwikkelde de elektrochemische techniek om atmosferische CO2 te vangen en om te zetten in vaste koolstof. Ze ontwierp een vloeibare metaalkatalysator met specifieke oppervlakte-eigenschappen die het extreem geleidbaar maakt en het oppervlak chemisch activeert. Het kooldioxide wordt opgelost in een beker gevuld met een vloeibare elektrolyt en een kleine hoeveelheid van het vloeibare metaal, dat vervolgens wordt geladen met een elektrische stroom. De CO2 wordt langzaam omgezet in vaste koolstofschilfers, die van nature van het oppervlak van het vloeibare metaal worden losgemaakt, waardoor de continue productie van koolstofhoudende vaste stof mogelijk is.

Supercondensator en synthetische brandstof

Een bijkomend voordeel van het proces is dat de koolstof elektrische lading kan bevatten, waardoor het een supercondensator wordt, zodat het kan worden gebruikt als tijdelijke stroomopslag in bijvoorbeeld elektrische voertuigen. Bovendien wordt tijdens het proces ook synthetische brandstof geproduceerd, dat weer kan worden gebruikt als grondstof voor de industrie.