Minuscule buisjes sluiten de CO2-kringloop in de industrie

industrie

Industriële bedrijven kunnen hun chemische processen verduurzamen als ze gebruikmaken van elektriciteit. Het project Electrons to Close the Carbon Cycle (E3C) opent hiervoor nieuwe mogelijkheden. De wetenschap en de industrie onderzoeken samen hoe een innovatieve elektrode de CO2-kringloop sluit.

De industrie staat voor de taak om minder fossiele brandstoffen te gebruiken. Er is een omschakeling nodig om chemische processen te laten draaien op elektriciteit. Daarnaast krijgen bedrijven te maken met een CO2-heffing. Ze moeten de uitstoot verminderen of de afvalstoffen hergebruiken. Het E3C-project richt zich op al die vraagstukken.

Geen plaatje maar een buisje

Drie promovendi van de Universiteit Twente zijn betrokken bij het project. Een van hen is Anne Sustronk. Zij richt haar aandacht op een kleine elektrode met potentieel grote gevolgen voor de industrie. “Elektrodes worden gebruikt voor elektrochemische processen. Bijvoorbeeld om waterstof te maken. Het zijn vaak elektrisch geleidende, vlakke plaatjes waarop de reactie gebeurt. Bij de Universiteit Twente hebben we een nieuw type elektrode ontwikkeld. Een poreus buisje waar je gas doorheen kunt drukken. Op labschaal blijkt dit efficiënter te werken.”

CO2 hergebruiken

De innovatieve elektrode maakt het mogelijk om CO2 te hergebruiken. “Bijvoorbeeld in de metaalindustrie. Voor de bewerking van ijzererts is koolstofmonoxide nodig. Dit kunnen we maken als we CO2 van dezelfde fabriek afvangen en door de buisjes laten gaan. Ook kunnen we CO2 op die manier omzetten in een grondstof voor de productie van bijvoorbeeld synthetische brandstoffen.”

Samenwerking projectpartners

Sustronk benadrukt het belang van de samenwerking met de projectpartners. “Als onderzoekers willen we op labschaal het elektrochemische proces begrijpen. Daarnaast is een van de doelen om een apparaat te ontwikkelen om te zien of het proces ook op grotere schaal werkt. Daarvoor werken we samen met TNO.”

Wetenschap en industrie

“De samenwerking met de industrie is even cruciaal om te weten welke industriële aspecten van toepassing kunnen zijn”, zegt Sustronk. “Je hebt bijvoorbeeld nooit met pure CO2-uitstoot te maken. In de metaalindustrie is er bijvoorbeeld sprake van uitstoot samen met koolstofmonoxide en stikstof. Hoe werkt dat op de buisjes? Ook kijken we naar omzetting van NOx in ammonia. Onze partners gaven aan dat koperen buisjes voor ammoniakproductie niet goed zou werken. Daarom hebben we daarvoor titanium als basis gebruikt. Dat inzicht bespaarde ons veel tijd. Het TKI Energie en Industrie maakt die koppeling tussen wetenschap en industrie mogelijk.”

Tastbaar resultaat

Het project loopt eind 2021 af. “Dan moet duidelijk zijn hoe de buisjes werken, wat de invloed van de verschillende gassen en vloeistoffen is op het proces en hoe we die kennis kunnen toepassen op een echt apparaat. Dat vind ik het leuke van het project. Hoe je nadenkt over processen in de industrie en hoe je bijdraagt aan een tastbaar resultaat. Daar ben je als wetenschapper niet altijd bij betrokken.”

Lees meer over het E3C project op de website van het Institute for Sustainable Process Technology