Sectorgerelateerde onderwerpen
Ongeacht de standpunten over opwarming van de aarde en klimaatverandering, iedereen is het erover eens dat de gezondheid van zowel de mensheid als de natuurlijke wereld verbetert met minder koolstofdioxide (CO₂) in de atmosfeer. De drang naar hernieuwbare brandstoffen en energiebronnen weerspiegelt deze realiteit; onderzoek en ontwikkeling zijn gaande met veel alternatieven voor fossiele brandstoffen die op de markt komen en veelbelovend blijken. Tegelijkertijd maakt de technologie grote vorderingen om de verbranding van olie, steenkool en aardgas minder schadelijk te maken voor het milieu. Wetenschappers hebben manieren bedacht om de CO₂ – of een groot deel ervan – te scheiden en op te vangen voordat het in de lucht wordt uitgestoten.
Grotendeels bestaat lucht uit gas of, preciezer gezegd, uit een aantal gassen. Het grootste deel van wat we inademen is stikstof – maar liefst 78 procent. Daarna bestaat 21 procent van de lucht uit zuurstof. De resterende één procent bestaat uit een verzameling andere gasvormige elementen en verbindingen, waaronder CO₂, waterstof en neon. Naast gassen zijn er kleine deeltjes – bekend als aerosolen – die de atmosfeer doordringen. Deze kunnen uit de natuur afkomstig zijn, zoals stuifmeel, of uit menselijke creaties, bijv. uitlaatgassen van auto's.
Het lijkt erop dat de bescheiden aanwezigheid van CO₂ (0,04 procent) weinig gevaar oplevert. Toch kunnen cijfers bedrieglijk zijn. In het geval van koolstofdioxide maakt de inherente kracht van deze gasvormige verbinding om de warmte van de aarde vast te houden en te voorkomen dat deze de ruimte in stijgt, het tot een bijzonder gevaarlijke stof, zelfs in beperkte aanwezigheid. Zeker, CO₂ is een belangrijk atmosferisch bestanddeel voor de fotosynthese van planten. Bovendien zorgt het vasthouden van warmte in de optimale hoeveelheid ervoor dat winters wereldwijd niet dodelijk worden. Toch geldt: hoe meer CO₂ geconcentreerd is, hoe groter de capaciteit om te voorkomen dat warmte boven de atmosfeer stijgt. Dit verklaart waarom koolstofdioxideverwijdering essentieel is voor het handhaven van het ecologische evenwicht. De directe uitdaging voor de mensheid is het voorkomen van de accumulatie van deze verbinding in de troposfeer.
Velen kennen de gevaren van een overschot aan koolstofdioxide-uitstoot. Toch zijn ze gefrustreerd over het tempo van onderzoek en ontwikkeling naar alternatieve energie, vooral wat betreft kosteneffectiviteit. Op dit moment leveren fossiele brandstoffen de meeste waar voor hun geld. In de tussentijd kijken we naar technologie die dit gas opvangt voordat het in contact komt met de lucht die we inademen. Met de komst van CO₂ scrubbers wordt veel van dat 'broeikasgas' afgevangen voordat het ooit de grenzen van de energiecentrale verlaat. De CO₂ scrubbers fungeren als een CO₂-verwijderingssysteem binnen een energiecentrale of in andere industriële omgevingen. In een proces dat bekend staat als post-combustion carbon capture, worden de vrijkomende gasvormige elementen verzameld en afgekoeld. Een oplosmiddel – ofwel waterige ammoniak of mono-ethanolamine (MEA) – wordt toegepast op het gasmengsel, waarbij de CO₂ wordt geabsorbeerd en een nieuwe verbinding wordt gevormd. Hierbij ontstaat een vaste stof die zich scheidt van de andere gassen die vervolgens worden vrijgelaten. De vaste stof wordt opnieuw verwarmd, waardoor de CO₂ vrijkomt voor opslag. De oplosmiddelen worden vaak gerecycled voor later gebruik. Geschat wordt dat 80 tot 90 procent van de CO₂ wordt afgevangen door een industriële koolstofdioxide scrubber.
Een koolstofdioxide scrubber hoeft geen gebruik te maken van oplosmiddelen. Bij Pressure Swing Adsorption (PSA) CO₂-verwijdering wordt gebruik gemaakt van hoge druk en vaste oppervlakken. Onder intense kamerdruk worden verschillende gassen naar afzonderlijke oppervlakken getrokken, waardoor koolstofdioxide wordt verwijderd. Een andere methode voor koolstofdioxide scrubbers omvat een speciaal behandeld CO₂-verwijderingsmembraan dat de CO₂ filtert terwijl andere componenten erdoorheen kunnen. Interessant is dat onderzoek gaande is naar een koolstofdioxideverwijderingsmachine die kan fungeren als een CO₂-luchtwasser, d.w.z. het gas uit de open atmosfeer kan verwijderen. Er is nu een prototype voor CO₂-afvanginstallaties die kunnen werken op het gas dat wordt uitgestoten door kleinere bronnen, bijv. auto's, huizen en boerderijen. Een CO₂ scrubber voor biogas – uit organisch materiaal – is al operationeel.
Spreek een specialist
Vragen over CO₂ scrubbing voor uw installatie?
