Direct Air Capture (DAC)

Klimaatopwarming tegengaan door CO2 uit de lucht te halen Ė is dat het ei van Columbus of gewoon te mooi om waar te zijn? Met de recente aankondiging van ExxonMobil dat het mee gaat investeren in de uitbouw van Direct Air Capture (DAC) lijkt de technologie alvast wat meer geloofwaardigheid te krijgen.

De problematiek is intussen genoegzaam bekend: CO2 is een zogenaamd broeikasgas en de toename van de concentratie ervan in de atmosfeer wordt beschouwd als een belangrijke oorzaak van klimaatopwarming.

Direct Air Capture (DAC) wil hierop een antwoord formuleren door die CO2 letterlijk weer uit de omgevingslucht te halen. Daarbij worden enorme ventilatoren en filters ingezet.

Wereldwijd zijn er momenteel een tiental bedrijven aan de slag met de technologie maar de meeste projecten bevinden zich nog in een experimentele fase. Een van de problemen is dat de methodes die gebruikt worden in DAC veel water en energie vergen.

Productivity.be schreef onlangs in Bruiswater tegen klimaatopwarming over het Zwitserse Climeworks dat nabij Zurich een installatie gebouwd heeft om CO2 uit de lucht te halen.

Eind juni kondigde ExxonMobil aan dat het met Global Thermostat gaat samenwerken om hun DAC-technologie verder te ontwikkelen.

Filteren van CO2

Grosso modo zijn er vier methodes waarmee CO2 uit de lucht gehaald kan worden.

De eerste is het gebruik van semipermeabele membranen maar dit wordt omwille van de hoge investeringskost en energiekost niet echt als een schaalbare oplossing gezien.

Een tweede methode maakt gebruik van absorptiefilters met daarin een solventoplossing met amines. Als men daarover lucht blaast, bindt het CO2 zich met de amines om natriumcarbonaat te vormen. Door dat product bij de regeneratie vervolgens de verhitten kan een praktisch zuivere CO2-stroom bekomen worden.

Absorptie is wat momenteel door Climeworks en de meeste andere spelers in deze jonge sector toegepast wordt.

Global Thermostat Ė waar ExxonMobil dus mee gaat samenwerken Ė heeft een variant op deze methode ontwikkeld die gebruikmaakt van droge amines op een vast, poreus substraat. De binding van CO2 gebeurt dan door adsorptie en het vrijmaken nadien is opnieuw een kwestie van verhitten in een vacuŁm zodat men pure CO2 krijgt.

Een vierde methode is het capteren van CO2 in mineralen, wat puur als filter te duur zou uitvallen. Een variant hierop is het definitief stockeren van CO2 in de ondergrond door het te laten binden met bepaalde gesteentes.

Restwarmte recupereren

Dat klinkt allemaal relatief rechttoe rechtaan maar in de praktijk stellen zich bij Direct Air Capture toch heel wat uitdagingen. Een eerste probleem eigen aan de absorptiemethode is dat ze grote hoeveelheden water vergt.

Bovendien is er ook veel energie nodig voor de regeneratie. In ons artikel over Climeworks werd aangehaald dat hun plant in Zurich 2000 kWh aan warmte en 600 kWh aan elektriciteit nodig heeft om 900 ton CO2 uit de lucht te halen.

Global Thermostat tracht dit op te lossen door zijn installaties in modules te bouwen die vervolgens geplaatst kunnen worden bij processen waar nog voldoende restwarmte aanwezig is. Hun proces heeft voor de regeneratie voldoende aan een temperatuur van 85 tot 100įC. Heel wat industriŽle bedrijven maar ook energiecentrales hebben die restwarmte in overvloed beschikbaar. Bijkomend voordeel is dat de CO2 dan in heel wat gevallen deels aan de bron kan afgezogen worden wat de efficiŽntie van het capteren uiteraard verhoogt.

Toepassingen voor koolstofdioxide

En dan is er nog een uitdaging die niet onderschat mag worden, namelijk het vinden van nuttige toepassingen voor de CO2. En dat is waar de aangekondigde samenwerking met ExxonMobil interessant kan worden want koolstofdioxide kan onder meer als grondstof gebruikt worden bij geavanceerde raffinage en bij de aanmaak van synthetische brandstoffen.

Dat laatste is dan weer een kwestie van voldoende energie in het systeem te stoppen, maar het zijn precies die zaken die ExxonMobil en Global Thermostat nu verder gaan onderzoeken.

© Productivity.be, 01/07/2019


Feel free to share


Productivity.be

is een publicatie van
Redactiebureau ConScript

Contact

Erwin Vanvuchelen
+32 (0)475 64 99 34
erwin@conscript.be
erwinvanvuchelen