Meer mensen dan ooit zijn zich er terdege van bewust dat stijgende niveaus van koolstofdioxide (CO₂) in de atmosfeer de klimaatverandering en de opwarming van de aarde versnellen. En toch hebben voedselproducenten duidelijke waarschuwingen afgegeven dat het gas bijna op is, die in veel producten wordt gebruikt, van bier tot beschuitbollen. De voor de hand liggende vraag is:waarom kunnen we de overtollige CO₂ uit de atmosfeer niet gewoon opvangen en gebruiken?

Het is eigenlijk mogelijk om CO₂ uit de atmosfeer te halen met behulp van een proces dat bekend staat als directe luchtafvang. Inderdaad, er zijn een aantal bedrijven over de hele wereld, waaronder een in Zwitserland en een in Canada, die dit proces al kan uitvoeren. In theorie, het kan van een probleem een ​​waardevolle hulpbron maken, vooral in ontwikkelingslanden met weinig andere natuurlijke rijkdom.

Het probleem zijn de kosten. Terwijl de hoeveelheid CO₂ in de lucht het klimaat schaadt, er zitten relatief zo ​​weinig CO₂-moleculen in de lucht dat het uitzuigen ervan erg duur is. Maar er kunnen andere oplossingen zijn die de CO2-uitstoot kunnen helpen verminderen en een nieuwe bron van CO₂ voor de industrie kunnen vormen.

Het is allemaal een kwestie van concentratie en energieverbruik. De hoeveelheid CO₂ in de lucht (die grotendeels bestaat uit stikstof en zuurstof) ligt rond de 400 delen per miljoen of 0,04%. Als we een monster van moleculen uit de lucht zouden voorstellen als een zak van 5, 000 ballen, slechts twee van hen zouden CO₂ zijn. Ze uit de zak halen zou erg moeilijk zijn.

We kunnen CO₂ opvangen met behulp van een zogenaamd sorptiemateriaal dat op moleculair niveau een fysieke interactie aangaat met of een binding aangaat met het gas. Om een ​​haalbare hoeveelheid CO₂ uit de lucht af te vangen, we zouden enorme hoeveelheden moeten comprimeren om het door het sorptiemiddel te laten gaan, iets wat veel energie zou kosten.

De uitlaatgassen van elektriciteitscentrales zijn een meer geconcentreerde bron van CO₂ (en verantwoordelijk voor een groot deel van onze totale CO2-uitstoot). De koolstof XPRIZE, een wedstrijd om de ontwikkeling van technologie voor het opvangen en gebruiken van koolstof aan te moedigen, heeft tien finalisten geïdentificeerd die zich richten op het afvangen van CO₂ uit energiecentrales in plaats van uit de atmosfeer.

Maar terwijl de typische CO₂-concentratie van rond de 10% (600 ballen van de 5, 000) in de uitlaat van krachtcentrales is veel groter dan die van lucht, het afvangen van de CO₂ zou nog steeds een kostbare manier zijn om het gas met de huidige technologieën te zuiveren. Je moet ook de waterdamp in de uitlaat verwijderen, wat meer energie zou kosten.

Betere bronnen

Naarmate het belangrijker wordt om de CO₂-concentratie in de atmosfeer te verminderen, of als u het gas moet produceren op afgelegen locaties met grote hernieuwbare energiebronnen, directe luchtvangst zou een levensvatbare technologie kunnen worden. Maar op dit moment zijn er CO₂-bronnen die meer geconcentreerd zijn en dus goedkoper in te zetten.

Bijvoorbeeld, distilleerderijen en brouwerijen produceren het gas als afvalproduct met een hoge zuiverheid (meer dan 99,5%) nadat al het water is verwijderd. Cementwerken, staalfabrieken en andere procesindustrieën hebben ook relatief hoge CO₂-concentraties. Het bouwen van kleinere faciliteiten die alleen de CO₂ van individuele fabrieken en fabrieken opvangen, zou een goedkopere manier zijn om een ​​nieuwe gasbron te creëren. Ze kunnen ook een goede investering zijn in fabrieken die hun eigen toevoer van CO₂ nodig hebben om hun processen uit te voeren.

Het huidige CO₂-tekort treft vooral de voedingsmiddelen- en drankenindustrie. Maar we beginnen ook een grotere drang te zien om CO₂ in andere industrieën te gebruiken als een manier om een ​​markt te creëren voor een stof die anders een afvalproduct is dat bijdraagt ​​aan gevaarlijke klimaatverandering. Je kunt nu chemicaliën en bouwmaterialen kopen die hun leven zijn begonnen als CO₂-moleculen in plaats van fossiele brandstoffen, bijvoorbeeld, inclusief minerale aggregaten die daadwerkelijk meer koolstof vastleggen dan wordt gebruikt om ze te produceren.

Naarmate er meer van deze technologieën voor CO₂-gebruik opkomen, de vraag naar het gas zal toenemen en daarmee ook de behoefte aan meer lokale productie. De toekomst gaat over het omzetten van afval in handelswaar.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.