Nieuws

Waterstof bevrijdt koolstofdioxide

Arjen Dijkgraaf | dinsdag 23 juni 2020

Met een simpele procestechnische ingreep kost de terugwinning van CO2 uit rookgassen veel minder energie. Mits je die CO2 daarna direct gebruikt als grondstof voor chemicaliën, blijkt uit een Japanse publicatie in ACS Sustainable Chemical Engineering.

Die terugwinning gaat traditioneel met monoethanolamine, dat CO2 bindt. Je werkt met twee kolommen die periodiek van rol wisselen. Terwijl het amine in de ene kolom bij lage temperatuur CO2 absorbeert, verwarm je de andere tot ruim 100 ºC. Het evenwicht van de reactie verschuift dan, en de CO2 komt weer los.

Wil je ooit weer koolwaterstoffen maken van die CO2, zul je sowieso waterstof moeten toevoegen die je apart genereert door water te splitsen met groene stroom. En de suggestie van Hiroshi Machida en collega’s van de universiteit van Nagoya is nu om H2 niet te injecteren in de reactor waar CO2 daadwerkelijk wordt omgezet, maar onderin de amine-kolom die op dat moment wordt geregenereerd. Zo verlaag je daar de partiële CO2-dampspanning, waardoor de desorptie makkelijker verloopt en je bij lagere temperatuur kunt werken. Met vier H2’s op één CO2, de ideale verhouding om methaan (en water) te maken, kom je uit op 85 ºC.

Het kan nog lager door een andere wijziging, waarover Machida eerder publiceerde. Daarbij vervang je de monoethanolamine-oplossing door een phase-change solvent dat een aparte vloeistoffase vormt zodra ze verzadigd is met CO2. Alleen die CO2-rijke fase regenereer je, het achtergebleven CO2-arme solvent gaat zo terug de kolom in.

Als je dit combineert met de vervroegde H2-inspuiting, kun je volgens Machida terug naar ongeveer 60 ºC. Zo zou je uitkomen op een energieverbruik van minder dan 1 GJ per ton CO2, terwijl je nu nog op minstens 3 GJ per ton moet rekenen.

Machida, H. et al. (2020). ACS Sustainable Chem. Eng. 8(23)

KVCV

Lid worden van de KVCV? Ontdek de voordelen!

Logo KVCV

KVCV Facebook

De KVCV is ook op Facebook te vinden:

facebook