Achtergrond

Vissen naar koolstofdioxide

De klimaatverandering beperken kan op vele manieren en op verschillende plekken in de keten. David Vermaas wil CO2 uit zeewater vangen met behulp van elektrochemische technieken.

‘Zo’n 40 % van alle CO2-uitstoot komt van decentrale bronnen als huizen, landbouw en luchtvaart’, vertelt David Vermaas, universitair docent Transportverschijnselen aan de TU Delft. ‘En als de fabrieken steeds schoner worden en deze decentrale bronnen niet, gaat dit percentage nog groeien.’

Omdat het bijna onmogelijk is om al deze uitstoot af te vangen voor het de atmosfeer in komt, wil Vermaas het anders aanpakken. ‘In zeewater vind je CO2 in de vorm van (bi)carbonaat, en die concentratie is vergelijkbaar met de concentratie in rookgassen. En omdat de atmosfeer en het zeewater altijd in evenwicht zijn, verlaag je op deze manier ook de concentratie in de lucht.’

‘De concentratie (bi)carbonaat in zeewater is vergelijkbaar met die in rookgassen’

Om te kijken hoe hij carbonaat het beste uit het zeewater kon vangen, verzamelde de universitair docent alle bekende elektrochemische technieken om CO2 te vangen. Uiteindelijk kwam hij voor deze toepassing uit bij bipolaire membranen. ‘Een bipolair membraan kan zowel zuren als basen maken, en dat is in dit geval precies wat we nodig hebben. Je kunt het CO2 in zeewater namelijk heel goed controleren door met de pH te spelen.’

Basische route

Een optie is om het zeewater aan te zuren, waardoor het evenwicht van het (bi)carbonaat afloopt richting koolzuur. ‘Dit lost minder goed op, waardoor je het gemakkelijk kunt afvangen’, legt Vermaas uit. ‘Maar het nadeel is dan dat je dan gasvormig CO2 overhoudt, en dat moet je weer opslaan.’

‘Een bipolair membraan kan zowel zuren als basen maken, en dat is in dit geval precies wat we nodig hebben’

Daarom bekijkt Vermaas ook de basische route, waarbij ze het carbonaat met calcium laten neerslaan tot calciumcarbonaat: ‘Dan is het slechts nog een kwestie van filteren. En calciumcarbonaat levert per ton vijf keer meer op dan CO2, dus dit geeft een betere business case.’ Hij is dan ook al in gesprek met bedrijven die mogelijk nu al baat hebben bij dit proces, zoals ontzoutingsinstallaties. ‘Daar gebruiken ze nu chemicaliën om kalkaanslag te voorkomen, dus ze zijn zeker geïnteresseerd in deze methode.’

Efficiëntie

Maar zo ver is het nog niet, want Vermaas werkt op het moment samen met onderzoeksinstelling Wetsus om de processen op labschaal te optimaliseren. ‘Het lukt al goed om vrijwel alle CO2 te verwijderen’, zegt Vermaas. ‘Maar de energie-efficiëntie is vooral bij het basische proces nog twintig keer lager dan het in theorie zou kunnen zijn.’ Dit is met name te wijten aan het bipolaire membraan dat de onderzoekers gebruiken. ‘Er is nog maar één commercieel bipolair membraan op de markt, en die is eigenlijk afgestemd op een hele zure of hele basische omgeving. En zeewater is neutraal, dus dat vraagt een andere katalysator.’

Toch denkt Vermaas dat zijn proces op termijn veel impact kan hebben: ‘Het systeem kan draaien in al bestaande installaties die zeewater verwerken, en met name het zure proces kunnen we vrij makkelijk opschalen.’ Op termijn zou het echter mooier zijn om het basische proces te gebruiken, denkt hij: ‘Calciumcarbonaat is een waardevoller product dat de cementindustrie nu uit de natuur haalt. Als je dat proces kunt vervangen, win je op meerdere fronten.’

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je aan voor de nieuwsbrief en blijf op de hoogte van het laatste nieuws van C2W.

Meld je nu aan!

C2W Social Media

Logo Twitter

Logo Linkedin

Wordt abonnee/lid

Logo KNCV

Sluit nu een abonnement af of word lid van de KNCV en ontvang elke week het laatste nieuws, digitaal of op papier. 

Sluit nu een abonnement af!