In Europa, transport is verantwoordelijk voor bijna 30% van de totale CO ₂ uitstoot, waarvan 72% afkomstig is van het wegvervoer. Hoewel het gebruik van elektrische voertuigen voor persoonlijk vervoer dat aantal zou kunnen verlagen, het verminderen van de uitstoot van commercieel vervoer, zoals vrachtwagens of bussen, is een veel grotere uitdaging.

Onderzoekers van EPFL hebben nu een nieuwe oplossing bedacht:het afvangen van CO ₂ rechtstreeks in het uitlaatsysteem van de vrachtwagens en vloeibaar maken in een doos op het dak van het voertuig. De vloeibare CO ₂ wordt vervolgens afgeleverd bij een tankstation, waar het wordt omgezet in conventionele brandstof met behulp van hernieuwbare energie. Het project wordt gecoördineerd door de groep Industrial Process and Energy Systems Engineering, onder leiding van François Maréchal, bij EPFL's School of Engineering. Het gepatenteerde concept is het onderwerp van een paper gepubliceerd in Grenzen in energieonderzoek .

Een complex proces aan boord van het voertuig

Wetenschappers stellen voor om verschillende bij EPFL ontwikkelde technologieën te combineren om CO . af te vangen ₂ en het omzetten van een gas naar een vloeistof in een proces dat de meeste beschikbare energie aan boord terugwint, zoals warmte van de motor. In hun studie hebben de wetenschappers gebruikten het voorbeeld van een bestelwagen.

Eerst, de rookgassen van het voertuig in de uitlaatpijp worden afgekoeld en het water wordt gescheiden van de gassen. CO ₂ is geïsoleerd van de andere gassen (stikstof en zuurstof) met een adsorptiesysteem met temperatuurschommelingen, met behulp van metaal-organische raamwerk (MOF) adsorbentia, die speciaal zijn ontworpen om CO . te absorberen ₂ . Die materialen worden ontwikkeld door het Energypolis-team van EPFL Wallis Wallis, onder leiding van Wendy Queen.

Zodra het materiaal verzadigd is met CO ₂ , het wordt verwarmd zodat pure CO ₂ daaruit kan worden gehaald. Hogesnelheidsturbocompressoren ontwikkeld door het laboratorium van Jürg Schiffmann op de EPFL-campus in Neuchâtel gebruiken warmte van de motor van het voertuig om de afgezogen CO te comprimeren ₂ en verander het in een vloeistof. Die vloeistof wordt opgeslagen in een tank en kan vervolgens met hernieuwbare elektriciteit weer worden omgezet in conventionele brandstof bij de tankstations. "De vrachtwagen deponeert gewoon de vloeistof bij het tanken, ’ zegt Maréchal.

Het hele proces vindt plaats in een capsule van 2 m x 0,9 m x 1,2 m, boven de bestuurderscabine geplaatst. "Het gewicht van de capsule en de tank is slechts 7% van het laadvermogen van het voertuig, ", voegt Maréchal toe. "Het proces zelf verbruikt weinig energie, omdat alle fasen zijn geoptimaliseerd."

De berekeningen van de onderzoekers laten zien dat een vrachtwagen die 1 kg conventionele brandstof gebruikt 3 kg vloeibare CO . kan produceren ₂ , en dat de conversie geen energiekosten met zich meebrengt.

Slechts 10% van de CO ₂ emissies kunnen niet worden gerecycled, en de onderzoekers stellen voor om dat te compenseren met biomassa.

Het systeem zou in theorie met alle vrachtwagens kunnen werken, bussen en zelfs boten, en met elk type brandstof. Het voordeel van dit systeem is dat in tegenstelling tot elektrische of op waterstof gebaseerde, het kan achteraf worden ingebouwd in bestaande vrachtwagens om hun impact op het gebied van koolstofemissies te neutraliseren.