Britse reactor maakt brandstof uit lucht, zon en plastic rommel

Onderzoekers van de Universiteit van Cambridge hebben een reactor ontwikkeld die CO₂ en plastic afval dankzij zonne-energie omzet in brandstof en andere waardevolle chemische producten.

De wetenschappers halen de mosterd bij fotosynthese. Dat is het natuurlijke proces waarbij CO₂ met zonlicht als energiebron wordt omgezet in zuurstof en voedingsstoffen. In een eerste fase waren ze er al in geslaagd om zo een systeem te ontwikkelen dat CO₂ kon omzetten in syngas, een belangrijke bouwsteen voor vloeibare brandstoffen.

Voor die eerste stap gebruikten ze nog zuivere, geconcentreerde CO₂ uit een cilinder. Om de technologie praktisch inzetbaar te maken, moest ze ook in staat zijn om actief CO₂ uit industriële processen of rechtstreeks uit de lucht op te vangen. En dat is een enorme technische uitdaging, want CO₂ is maar een van de vele moleculen in de atmosfeer.

Plastic helpt

Het team liet de lucht daarom door een alkalische oplossing borrelen, waardoor het CO₂ selectief vastklit en andere gassen zoals stikstof en zuurstof ontsnappen. Zo kan de CO₂ worden geconcentreerd, waardoor het makkelijker wordt om ermee te werken.

‘De plastic component is de sleutel voor dit systeem.’

Vervolgens is het opnieuw een technische uitdaging om het CO₂ om te zetten in bruikbare brandstof. En daar komt het plastic afval in actie.

‘De plastic component is de sleutel voor dit systeem’, zegt Motiar Rahaman, onderzoeker aan de Universiteit van Cambridge. ‘CO₂ uit de lucht maakt de chemie moeilijker. Als we plastic afval aan het systeem toevoegen, doneert het plastic elektronen aan de CO₂. Het plastic breekt af tot glycolzuur, een veelgebruikte grondstof in de cosmetica-industrie en CO₂ wordt omgezet in syngas, wat een simpele brandstof is.’

Win-win

Het systeem neemt dus twee schadelijke afvalproducten - plastic en CO₂-uitstoot - en zet ze om in iets nuttigs.

‘We moeten uiteindelijk fossiele brandstoffen volledig uit de vergelijking schrappen en CO₂ uit de lucht halen.’

‘In plaats van de opgevangen CO₂ ondergronds op te slaan, kunnen we het uit de lucht halen en er schone brandstof van maken’, zegt Rahaman. ‘Op die manier kunnen we de fossiele brandstofindustrie uitsluiten van het proces van brandstofproductie, wat ons hopelijk kan helpen de vernietiging van het klimaat te voorkomen.’

De technologie is nog lang niet klaar voor gebruik op industriële schaal, maar toch vormt de studie in het tijdschrift Joule een nieuwe, belangrijke stap in de richting van de productie van schone brandstoffen, zeggen de onderzoekers.

‘Op de middellange termijn zou deze technologie al kunnen helpen de CO₂-uitstoot van de industrie te verminderen door ze op te vangen en om te zetten in iets nuttigs’, zegt Erwin Reisner, die de studie leidde. ‘We moeten uiteindelijk fossiele brandstoffen volledig uit de vergelijking schrappen en CO₂ uit de lucht halen.’