Het is een innovatieve aanpak om klimaatvervuiling tegen te gaan: de broeikasgassen die het veroorzaken uit de lucht halen om er weer het oorspronkelijke product van te maken. Een team van onderzoekers uit Melbourne heeft een manier gevonden om koolstofdioxide om te zetten in koolstof.
‘Deze techniek maakt het mogelijk om de klok terug te draaien, al is het niet helemaal hetzelfde’, zegt Torben Daeneke, die vanuit de RMIT-universiteit meewerkte aan het onderzoek.
In een artikel dat onlangs verscheen in Nature Communications laten de onderzoekers zien hoe ze koolstofdioxide (CO2) hebben gesplitst in zuurstof en vast koolstof. Daarmee bieden ze een nieuwe manier om de hoeveelheid broeikasgassen in de atmosfeer te verminderen.
Hoe gevaarlijk zijn supervulkanen?
In het verleden stortten zogeheten supervulkanen de aarde meermaals in een desastreuze ‘vulkanische winter’. Gaat dat opnieuw gebeuren?
De onderzoekers gebruikten het vloeibare metaal cerium om de reactie te versnellen, zodat die efficiënter verliep. Daardoor slaagden ze erin het gas bij kamertemperatuur om te zetten. Een knappe prestatie, aangezien voorheen de omzetting van CO2 alleen mogelijk was bij uitzonderlijk hoge temperaturen. Dit maakte het geen geschikte techniek om op grote schaal toe te passen, iets wat wel gewenst is als je de enorme hoeveelheid CO2 in de atmosfeer wilt verminderen.
Terug de grond in
Helemaal nieuw is het concept van CO2 omzetten niet. Er wordt al geëxperimenteerd met het samenpersen van CO2 naar vloeibare vorm, dat vervolgens ondergronds wordt opgeslagen. Een gevreesd risico hierbij is dat de opgeslagen vloeistof de omgeving in lekt. Dit gevaar heb je niet als het gas in vaste vorm wordt omgezet.
De onderzoekers zetten het CO2 om door het met elektroden uit elkaar te trekken tot zuurstof en koolstof. Dat deden ze via een ingewikkelde variant van een zogeheten redoxreactie. Een complicatie die bij eerdere experimenten optrad, was dat door een sterke vanderwaalskracht koolstofdeeltjes bleven plakken aan de elektroden, wat de duur van de reactie beperkte. Door vloeibaar metaal als elektrode te gebruiken, nam de vanderwaalskracht af, waardoor de koolstof als losse stukken van de elektrode viel.
Een bijkomend voordeel van de nieuwe techniek is dat het gevormde koolstof elektronen kan geleiden. In de industrie kan het daardoor bijvoorbeeld gebruikt worden als elektrode, of als krachtige batterij in elektrische auto’s.
De techniek kan de uitstoot van CO2 terugdraaien, mits hernieuwbare energiebronnen het proces op een efficiënte manier zullen aandrijven. Vooralsnog kost de methode echter te veel energie. Daeneke: ‘Er is nog veel onderzoek nodig, maar dit is een cruciale eerste stap naar de opslag van vast koolstof.’
