Wetenschap
De grafiek toont de vele acties die we moeten ondernemen om de uitstoot in de jaren tot 2050 tot een minimum te beperken. Credit:Net Zero by 2050, A Roadmap for the Global Energy Sector, International Energy Agency, 2021
We brengen steeds meer CO2 vrij de atmosfeer in. Nu moeten we technologieën vinden die kunnen verwijderen wat al is vrijgegeven, naast het drastisch verminderen van de uitstoot. Bestaande CO2 verwijderen uit de atmosfeer, bekend als historisch CO2 , zal volgens het Intergouvernementeel Panel over klimaatverandering van de VN een noodzakelijke oplossing zijn om de klimaatdoelstellingen te halen.
Als we erin slagen een grote industrie te creëren op basis van CO2 capture, ook wel 'klimaatpositieve technologie' genoemd, kan Noorwegen een leidende rol spelen.
“De waardeketen zal in staat zijn om nieuwe banen te creëren, naast grote rimpeleffecten in de wijken waar de voorzieningen zijn gevestigd. de VN”, zegt Einar Tyssen, CEO van het industriële bedrijf Removr.
In samenwerking met SINTEF als onderzoekspartner en de technologiepartner GreenCap Solutions zet Removr nu een grootschalige CO2 opvangvoorziening vanuit de lucht.
De oplossing in ontwikkeling heet Direct Air Capture (DAC) technologie. Volgens de partners kan Noorwegen een toonaangevende rol spelen binnen DAC door gebruik te maken van hernieuwbare energiebronnen in combinatie met kosteneffectieve afvangtechnologie.
Piloot in IJsland
Removr ontwikkelt al een pilot voor DAC-technologie in IJsland.
Vandaag loopt IJsland voorop op CO2 vangen vanuit de lucht. Het land maakt gebruik van zijn van nature goede omstandigheden met betrekking tot schone energie en opslag in de basaltformaties in de ondergrond.
"In IJsland krijgen we toegang tot zowel hernieuwbare energie als opslag, waardoor de technologie snel kan worden gedemonstreerd. Op dit moment kan alleen in IJsland een volledige waardeketen worden gerealiseerd. Dit betekent dat het land 's werelds etalage is geworden voor koolstofafvang uit de lucht", zegt Tyssen.
Zeoliet als kerntechnologie
De kern van de DAC-technologie zijn de materiële zeolieten. Zeolieten zijn poreus en trekken koolstofdioxide aan uit gasmengsels in de kleine poriën van het materiaal. Op deze manier kan de CO2 moleculen worden uit de lucht gescheiden.
SINTEF heeft vele jaren ervaring met zeolieten en de ontwikkeling van technologieën die microporeuze absorptiemiddelen gebruiken.
"Zeolieten komen van nature voor als mineralen, maar voor gebruik in de industrie worden ze meestal synthetisch geproduceerd", zegt Jasmina Hafizovic Cavka, onderzoeksleider bij SINTEF.
"Het materiaal wordt gebruikt in verschillende scheidingsprocessen, zoals het zuiveren van water en het scheiden van zuurstof uit lucht voor gebruik in ziekenhuizen. In de context van DAC-technologie is het uitgebreide gebruik van zeolieten positief omdat de materialen niet giftig zijn en dat ze zijn op grote schaal commercieel verkrijgbaar, wat cruciaal is voor de implementatie van DAC-technologie", zegt Cavka.
De lucht opzuigen
Met DAC, CO2 wordt rechtstreeks uit de atmosfeer "gestofzuigd", zodat de CO2 concentratie en broeikaseffect wordt verminderd. Echter, de CO2 concentratie in de lucht is slechts ongeveer 0,04 procent. Dit is ongeveer 300 keer lager dan wat uit de uitlaatgassen van een kolencentrale komt.
Met andere woorden, de concentratie van CO2 moet worden verhoogd tot meer dan 95 procent. Daarnaast moet het broeikasgas onder de grond worden opgeslagen. Dit wordt gedaan door de CO2 . te mengen met water en vervolgens op te slaan in de geologische laag onder het eiland:basale formaties. Na 1-2 jaar is het mengsel gemineraliseerd, dat wordt omgezet in steen.
"We bouwen afvangfaciliteiten die grote hoeveelheden gedroogde en gekoelde lucht door een microporeus materiaal blazen dat de CO2 opvangt molecuul in de poriën. Echter, aangezien de CO2 concentratie in de lucht laag is, moeten de planten groot zijn voordat ze een significant effect hebben. Ons doel is om een capaciteit van 1 miljoen ton CO te bereiken2 per jaar", zegt Einar Tyssen.
Grootschalige voordelen cruciaal voor de economie
Het feit dat DAC-installaties grote hoeveelheden lucht moeten verwerken, vereist veel schone energie en grote faciliteiten. De grootste uitdaging in de huidige DAC-technologieën zijn daarom hoge investerings- en bedrijfskosten.
"Om de energievraag en de voetafdruk te verkleinen, is meer onderzoek nodig, zowel op de CO2 afvangmaterialen en optimalisatie van het afvangproces zelf. Daarnaast zijn gestandaardiseerde levenscyclusanalyses en techno-economische analyses cruciaal", zegt Jasmina Cavka.
Modelleren van rigs op ware grootte
Het onderzoeksteam zal nu beginnen met het modelleren van het afvangproces dat de basis zal vormen voor het ontwerp van een volledige afvangfaciliteit. Vooral meer kennis over afmetingen, de hoeveelheid zeoliet en het energieverbruik is nodig. + Verder verkennen
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com