Onderzoekers van de Universiteit van Amsterdam (UvA) hebben een nieuwe katalysator uitgevonden die kooldioxide (CO2) efficiënt kan omzetten in koolmonoxide (CO). Deze binnenkort gepatenteerde uitvinding maakt een duurzame benutting van CO2 mogelijk. een krachtig broeikasgas dat verband houdt met klimaatverandering. Als het op grotere schaal lukt, deze uitvinding zou een praktische manier kunnen bieden om CO2 om te zetten in bruikbare chemicaliën.

De onderzoekers achter de katalysator, UvA-chemici Edwin Gnanakumar en Shiju Raveendran, zijn bezig met het commercialiseren van de katalysator met behulp van Amsterdam Innovation Exchange (IXA), het technologieoverdrachtsbureau van de universiteit.

Van afval naar grondstof

Kooldioxide (of CO2) is een spoorgas in de atmosfeer van de aarde en speelt een vitale rol bij het reguleren van de oppervlaktetemperatuur van de planeet door warmte vast te houden. Hoewel het een belangrijk onderdeel vormt van de koolstofcyclus van de planeet, CO2 staat ook bekend als een krachtig broeikasgas. Sinds de industriële revolutie, het niveau van atmosferisch CO2 is gestaag gestegen als gevolg van menselijke activiteit en wordt verondersteld achter de huidige episode van opwarming van de aarde te liggen.

Op het gebied van chemie, Momenteel wordt gezocht naar praktische oplossingen om de CO2 in de atmosfeer te verminderen door het gas als grondstof te gebruiken in plaats van als afvalproduct. Echter, het gebruik van koolstofdioxide als grondstof en het omzetten ervan in bruikbare chemicaliën of brandstoffen is notoir moeilijk vanwege de moleculaire stabiliteit van de verbinding. Deze stabiliteit vormt een grote uitdaging voor pogingen om CO2 te activeren of reactiveren.

Efficiënte conversie

Gnanakumar en Raveendran, die werkzaam zijn binnen het onderzoekszwaartepunt Duurzame Chemie van de UvA, zijn erin geslaagd dit activeringsprobleem aan te pakken door een katalysator uit te vinden die CO2 efficiënt kan omzetten in CO onder relatief milde omstandigheden. De CO kan vervolgens worden omgezet in een aantal veel voorkomende koolwaterstoffen met behulp van bestaande technologie, waardoor een efficiënte manier wordt geopend om CO2 te gebruiken. 'Het was een toevallige ontdekking', zegt Ravendran. 'We waren aan het experimenteren voor een ander product, maar de katalysator bleek zeer selectief te zijn voor CO2, beter dan alle gerapporteerde'.

De nieuwe katalysator is gemakkelijk te bereiden en goedkoop. Het kan CO2 omzetten bij omgevingsdruk en lage temperaturen. Testen op langere termijn in een stromingsreactor bevestigden dat de katalysator actief blijft, veelbelovend voor opschaling voor toepassingen zoals industriële rookgasconversie. Volgens de onderzoekers is de conversie kan eenvoudig worden aangepast voor het verwerken van grote hoeveelheden gassen.