Page content

CO2 recyclen

‘Het meest belachelijke idee is toch wel het opslaan van een afvalproduct. Hergebruik direct, maak de kringloop, cradle-to-cradle!’ aldus een energieke Richard van de Sanden, directeur van het Nederlands instituut voor fundamenteel energieonderzoek DIFFER. Hij heeft het over CO2, de bekendste en belangrijkste veroorzaker van opwarming van de aarde. Het broeikasgas onder de grond opslaan vindt hij dus domheid ten top. Wat kunnen we er dan wel mee? 

Heel veel meer dan we tot nu toe dachten. Eigenlijk kunnen we CO2 als een waardevolle grondstof gaan beschouwen. Zoals we zo langzamerhand steeds meer afvalstoffen uit het verleden als de nieuwe grondstoffen zijn gaan zien. Dat betekent wel nu investeren in onderzoek naar het hergebruiken van CO2.

Het verwijderen van CO2 uit rookgassen is op een commerciële en verantwoorde wijze mogelijk. Deze CO2 kan vervolgens worden ingezet in bijvoorbeeld de tuinbouw, de voedingsmiddelenindustrie en op termijn als grondstof voor chemicaliën zoals plastics, maar ook brandstoffen. Dit is de uitkomst van het project Connecting CO2 the next step, onderdeel van het Nederlandse programma Pieken in de Delta, waarin bedrijven als TNO, BOM, REWIN en andere bedrijven en onderwijsinstellingen de afvang en de mogelijkheden voor hergebruik van CO2 heeft onderzocht.

Proeven hebben aangetoond dat het technisch mogelijk is om CO2 te verwijderen uit verschillende typen rookgas. Rookgassen zijn gassen die vrijkomen bij industriële verbrandingsprocessen en die sterk kunnen verschillen in mate van vervuiling. Het scheiden van CO2 uit sterk vervuilde gassen is complexer en kost meer energie dan uit relatief schone gassen. Het slim inzetten van restwarmte als energiebron kan een significante kostenreductie opleveren. Op deze manier is het mogelijk om zuivere CO2 te produceren die kan worden gebruikt voor plantengroei of zelfs in frisdranken.

CO2 kan direct in de kassen worden hergebruikt om planten sneller en beter te laten groeien

CO2 kan direct in de kassen worden hergebruikt om planten sneller en beter te laten groeien

Piet Janmaat, directeur van de Tuinbouw Ontwikkelings Maatschappij, vertelt dat alleen al op het nieuwe kassencomplex Nieuw Prinsenland in Dinteloord in 2016 jaarlijks meer dan 22.000 ton CO2 gebruikt gaat worden. Door het reinigen van het rookgas kan in deze behoefte worden voorzien.

Het klinkt overtuigend als een chemicus zegt dat CO2 een inert molecuul is dat niet gemakkelijk reageert en dus niet gemakkelijk kan worden hergebruikt. Aan de andere kant is CO2 een grondstof in sommige industrieën en zijn er chemische processen denkbaar om er uiteindelijk brandstof van te maken. Als onderdeel van een molecuul koolstofdioxide heeft koolstof een van de laagst mogelijke energietoestanden. Zo’n atoom voelt zich er als het ware heel senang bij om samen met twee zuurstofatomen in gasvorm rond te zweven. Je zult een koolstofatoom dus niet snel verleiden om andere verbindingen aan te gaan.

Met energie uit licht kunnen planten het gas toch omzetten in brand- en bouwstoffen voor zichzelf. Het meeste wordt uiteindelijk weer CO2, als de plant wegrot of door een dier wordt verteerd. Maar gedurende miljoenen jaren is steeds een miniem deel in de grond terechtgekomen en omgezet naar aardolie, aardgas en steenkool. Dat halen we er nu in een paar eeuwen uit en verbranden het. Zo weet de mens de hoeveelheid koolstofoxide stevig te verhogen, zowel in de atmosfeer als in de oceanen, met alle problemen van dien.

De CO2 uitstoot is een directe bedreiging voor ons klimaat

De CO2 uitstoot is een directe bedreiging voor ons klimaat

‘Het is heel simpel: we moeten van fossiel af en wel zo snel mogelijk,’ zegt Van de Sanden. Toch kunnen we niet om de bestaande infrastructuur heen, en die is voor een heel groot deel op koolstofhoudende brandstoffen gebaseerd. Dat is ook niet zo gek, aangezien die brandstoffen een heel hoge energiedichtheid hebben. Het zou mooi zijn hier geen fossiele brandstoffen meer voor te gebruiken, maar de koolstof uit het afvalproduct CO2. En dat kan, zegt Van de Sanden.

‘De processen om CO2 om te werken zijn allemaal bekend. De grote uitdaging waar we nu voor staan, is het verzinnen van manieren om dat te doen met materialen die niet bijzonder zijn. Voor veel van die processen gebruik je in het laboratorium bijvoorbeeld platina. Dat wil je eigenlijk niet, want daarvan hebben we te weinig om het op grote schaal in te zetten.’

Onderzoekers bij DIFFER zijn nu bezig met het omzetten van CO2 in methaan door middel van een plasma. Plasma’s zijn alomtegenwoordig, denk aan de tl-buis en de plasma-tv. ‘Maar kijk alleen al naar het Botlekgebied bij Rotterdam, dat is enorm! Als je zover moet opschalen, is dat niet haalbaar met zeldzame materialen. Het is ons bij DIFFER nu in ieder geval in het klein gelukt om zonder bijzondere materialen het CO2 molecuul te “kraken” en klaar te maken voor verder gebruik,’ vertelt Van de Sande. Hoewel hij nu nog niet zijn hand in het vuur durft te steken voor de microgolfvoeding die nodig is voor het ‘starten’ van het plasma, ziet hij het al helemaal voor zich, een economie waarin CO2 steeds opnieuw tot brandstof wordt verwerkt.

Plasma zou wel eens een goede manier kunnen zijn om C en O2 van elkaar te scheiden

Plasma zou wel eens een goede manier kunnen zijn om C en O2 van elkaar te scheiden

Hij vervolgt: ‘Maar eerst heeft CO2 een energie infrastructuur nodig. Onze hele maatschappij is ingericht op koolstofhoudende brandstof. Je moet een afvang hebben van CO2. Vervolgens kun je het met behulp van zonne- of windenergie omwerken naar koolstofhoudende brandstof, zoals methaan. Daarmee kunnen we de CO2 die nu uitgestoten wordt, straks als het ware recyclen.’

Er is voldoende overschot van CO2 in de wereld dat het noodzakelijk is dat we hier een oplossing voor vinden, bijvoorbeeld door het te recyclen

Er is voldoende overschot van CO2 in de wereld dat het noodzakelijk is dat we hier een oplossing voor vinden, bijvoorbeeld door het te recyclen

Van de Sanden schetst een mogelijke toekomst: ‘Het methaan zouden we kunnen bijmengen in het bestaande gasnet. Of we kunnen er auto’s op laten rijden. Tijdens het rijden scheidt de auto dan zelf al het CO2 van de waterdamp, waarbij het CO2 opgevangen wordt in een ander reservoir. Als je dan gaat tanken, dan vul je aan de ene kant een tank met methaan en aan de andere kant wordt het CO2 er uitgehaald en kan direct een opwerkingsinstallatie bij de pomp in, aangedreven met elektriciteit van een nabije windturbine of zonnepark.’

Experimenten zijn niet alleen voorbehouden aan laboratoria. Ook autofabrikanten zijn naarstig op zoek naar manieren om productie van deze CO2-neutrale brandstoffen op een slimme manier in hun auto’s te verwerken. Audi stichtte in het Duitse Wertle onlangs een proeffabriek om door middel van elektrolyse en CO2 methaan te maken uit zonne- en windenergie. De op methaan rijdende auto zit daarbij inbegrepen.

Het zou een mooi beeld zijn als we de CO2 voor de uitlaat zouden kunnen afvangen en alleen de waterdamp uit de uitlaat komt

Het zou een mooi beeld zijn als we de CO2 voor de uitlaat zouden kunnen afvangen en alleen de waterdamp uit de uitlaat komt

Naast het omwerken van CO2 zijn er natuurlijk vele andere manieren om onze honger naar energie te stillen zonder daar fossiele brandstoffen voor te gebruiken, en zelfs om de bestaande CO2 uit de lucht te halen en het langdurig uit de weg te ruimen. Duizenden onderzoekers zijn daar dagelijks mee bezig. Richard van de Sanden besluit dan ook met: ‘Uiteindelijk zal alles nodig zijn. Zelfs biobrandstoffen, ook al gebruiken die misschien een stukje landbouwgrond. Het is en-en, niet of-of. Maar nogmaals: we moeten van fossiel af!’

Bron: Wetenschap24.nl, Krijn Soeteman, TNO, ECN

Tags: CO2, energie, recyclen, hergebruik, klimaat

Comment Section

5 reacties op “CO2 recyclen


Door yves joris op 18 december 2013

Interessante gedachtengang, en dat is misschien wel de toekomst, maar we moeten dus wel onmiddellijk stoppen dan om fossiele brandstoffen te gebruiken!

Spijtig zitten we nu reeds over de grens van het klimatologisch-toelaatbare CO2-gehalte, die dringend terug naar beneden moet.

Dus dat is de eerste prioriteit. Natuurlijk kan men nu ook reeds starten met die ‘recycleerbare CO2-energie-politiek/-economie’.
Omzet tot methaan is ook niet zo perfect, want methaan is een veel erger broeikasgas dan CO2 en er zullen bij de productie tot methaan (met welk soort energie?) steeds (ongewilde) lozingen zijn naar de atmosfeer; mehaan is ’n 25 maal hogere klimaatopwarmer dan CO2…

Men focust zich mundiaal eerder op CO2 als klimaatopwarmer, terwijl methaan (25 CO2 equivalenten), NO2 (310 CO2 equivalenten),SF6 ( 22 200 CO2 equivalenten) bedragen… Maw niet alleen zitten we mundiaal over de streep met CO2, ook bij die andere broeikasgassen.
Betreffende de NO2, N2O edm:
http://nl.wikipedia.org/wiki/Broeikasgassen#Het_aardopwarmingsvermogen
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Aura_OMI_Nitrogen_dioxide_troposphere_column.png
http://en.wikipedia.org/wiki/Atmospheric_lifetime#Global_warming_potential

De wijze om de CO2 permanent uit de lucht te halen is zou men kunnen doen zoals de natuur steeds gedaan heeft: via bomen (en ‘afgeleiden’ als hout, papier,afgedankte meubels, houtskool,), organismen, planten (algen, maar ook ‘afgeleiden’ als compost bv) en die in aldanniet diepe aardlagen op te bergen en hermetisch af te sluiten…
Vaste stoffen hermetisch opsluiten lukt beter dan bv een gas als CO2 op te sluiten, dat steeds kan lekken; al doet het Noorse gas- en oliebedrijf Statoil die co2 gas-injectie reeds in hun geëxploiteerde olie- en gaslagen.
http://www.kennislink.nl/publicaties/co2-in-bodem-of-lucht-hangt-af-van-prijskaartje

Het expediëren/verzenden van CO2 of haar ‘organische vormen’ (bomen, planten, dieren, zwammen) naar bv ‘de maan’ of mars, om daar de dampkring ‘dikker’ te maken en om van dezen op termijn een leefbare planeet te maken is slechts een verre optie, daar het veel energie kost om reeds deze planeet te verlaten en er gigantische hoeveelheden daarvoor nodig zijn…

Het ‘vangen/omzetten van de CO2’ in stoffen als natriumbicarbonaat, calciumbicarbonaat werd ook al geopperd in klimaat-engeneering. Misschien is dit de oplossing? http://en.wikipedia.org/wiki/Carbon_dioxide_removal

Maar het grootste probleem blijft de overbevolking, de hoge ecovoet en het stijgend energieverbruik; die oorzaken zouden ook prioritair aangepakt moeten worden om een duurzame aarde te kunnen krijgen, alle technologie ten spijt.


Door Micah op 30 september 2016

Gast als ze methaan maken en die methaan dan verbranden komt er geen methaan meer vrij want de methaan word omgezet in CO2 hier een schema

Methaan + zuurstof -> CO2 + waterdamp
CO2 + Plasma -> Methaan

Methaan + O2 -> CO2 + waterdamp enzovoort dus een endless systeem dat werkt op bijv. zonne of wind energie dus dat staat dan niks uit



Door yves joris op 18 december 2013

Echter hier komt de ‘relativering’ hiervan…

Uit http://www.kennislink.nl/publicaties/genadeslag-voor-co2-opslag-in-ondergrond :
“… In de Utsira formatie – zelf niet olie- of gashoudend – wordt CO2 met een snelheid van 1 miljoen ton per jaar gepompt. Dat valt in het niet bij de uitstoot van 32 miljard ton CO2 per jaar door de verbranding van fossiele brandstoffen. Dus moeten er duizenden zo niet tienduizenden vergelijkbare formaties in de ondergrond worden gevonden om CO2 in te pompen en de uitstoot ongedaan te maken. “Buitengewoon moeilijk, zo niet onmogelijk,” vertellen Zoback en Gorelick in het wetenschappelijke artikel. …” Lees best het gehele artikel !


Door Micah op 30 september 2016

idd maar of we moeten totaal stoppen met fosielen brandstoffen te gebruiken of de manier om CO2 te recycelen

Plaats een reactie


*