Een onschuldig geel poeder uit een laboratorium haalt CO2 uit de lucht, een kwart kilo ervan net zoveel als een volwassen boom. Eenmaal geabsorbeerd, kan het veilig worden opgeslagen of gebruikt in industriële processen, zoals het carboniseren van dranken. Het klinkt veelbelovend, maar er zijn nog steeds enorme hoeveelheden energie voor nodig. En daar blijft DAC knellen.
Het poeder, ontwikkeld door wetenschappers aan de Universiteit van Californië, Berkeley, staat bekend als een covalent organisch raamwerk, met sterke chemische bindingen die gassen uit de lucht trekken. Het materiaal is zowel duurzaam als poreus en kan honderden keren worden gebruikt, wat het superieur maakt aan andere materialen die worden gebruikt voor directe koolstofafvang uit de lucht, DAC.
Chemicus Omar Yaghi werkt al tientallen jaren aan soortgelijke materialen. Het maakt deel uit van een bredere inspanning om kleine hoeveelheden koolstof uit de lucht te verzamelen – zowel uit energiecentrales als uit de lucht rond steden. Het onderzoek van Yaghi, samen met Zihui Zhou, een promovendus in zijn laboratorium, en anderen werd vorige maand gepubliceerd in het tijdschrift Nature.
Leuk in het lab
In het laboratorium testte het team van Yaghi het nieuwe poeder en ontdekte dat het met succes koolstof meer dan 100 keer kon absorberen en vrijgeven. Het materiaal vult zich met koolstof in ongeveer twee uur en moet daarna worden verwarmd om het gas vrij te maken voordat het proces opnieuw begint. Het vereist slechts een temperatuur van ongeveer 50 °C om de koolstof vrij te maken; dit is een verbetering ten opzichte van andere methoden die een veel hogere temperatuur vereisen.
Vind jij goede en onafhankelijke informatie over een duurzame en klimaatveilige toekomst belangrijk? En helpt Duurzaamnieuws.nl je daarmee? Help ons dan met een donatie. Dank je wel.
Liever eerst een tijdje volgen? Meld je dan aan voor de gratis nieuwsbrief.
Die eigenschap betekent dat plaatsen die al overtollige warmte produceren – zoals fabrieken of energiecentrales – dit kunnen gebruiken om het gas vrij te maken en de cyclus opnieuw te starten. Het materiaal kan worden geïntegreerd in bestaande systemen voor koolstofafvang of toekomstige technologieën.
Het poeder zou in hoeveelheden van meerdere tonnen binnen een jaar kunnen worden geproduceerd.
Een blijvend probleem voor directe luchtafvang is de hoge regeneratietemperatuur en zoals bij alle vroege laboratoriumstudies is de uitdaging om het systeem op te schalen. De concentratie van koolstofdioxide in de atmosfeer bedraagt nu ongeveer 400 delen per miljoen, of 0,04%. Dit betekent dat elke technologie om het gas uit de lucht te halen enorme hoeveelheden lucht moet verplaatsen, wat veel elektriciteit verbruikt om enorme ventilatoren te laten werken.
DAC gebruikt te veel energie
Een groep wetenschappers van MIT schreef onlangs een paper waarin de aannames van veel plannen om het klimaat met DAC (Direct Air Capture) te beinvloeden, een vorm van climate engineering, werden geanalyseerd. Directe luchtafvang werd genoemd als een technologie die te optimistisch worden ingeschat.
“Veel (klimaat) modelleringsstudies zijn afhankelijk van directe luchtafvang (DAC) in hun scenario’s voor het stabiliseren van de temperatuur op 1,5°C. Deze studies gaan uit van aannames die te optimistisch zijn met betrekking tot de kosten en opschaling van DAC-systemen. Dit kan leiden tot zeer misleidende resultaten die uiteindelijk de mogelijkheid om klimaatdoelen te bereiken in gevaar kunnen brengen”, luidt de samenvatting van de conclusie.
Daarnaast zijn ook de kosten van materialen voor het creëren van stoffen die koolstof afvangen hoog.
