CO2 is een onzichtbaar, ongrijpbaar gas, en tegelijkertijd een heel
groot probleem. In het huidige tempo van uitstoot lopen we een zeer
groot risico op onomkeerbare klimaatverandering.
Maar de mens is altijd inventief gebleken bij het oplossen van zijn
problemen. Het molecuul CO2 bestaat uit koolstof (C) en zuurstof (O2).
Voeg wat waterstof toe (H) – uitbundig voorradig in water, maar ook
methaan – en je hebt alle ingrediënten om koolwaterstofverbinding maken.
En laten brandstoffen en plastics nou net dat soort verbindingen zijn.
CO2 kan dus ook een grondstof zijn.
1. Maak er benzine van
Biobrandstoffen zijn een mogelijke, CO2-neutrale oplossing voor
duurzaam transport. Maar het omzetten van biomassa naar een biobrandstof
blijkt niet eenvoudig.
In het lab van het Amsterdamse Photanol
kleuren ontelbare bacteriën meterslange buizen groen. In deze buizen is
een klassieke fotosynthese gaande, waarbij CO2 en water worden omgezet
in zuurstof en biobrandstof. Niet-giftige blauwalgen (cyanobacteriën)
zorgen voor die omzetting. Het enige wat ze nodig hebben is een beetje
zonlicht.
De Amsterdamse onderzoekers veranderen de genetische informatie van
die cyanobacteriën, zodat ze de gewenste biobrandstoffen produceren.
“Het is plug-and-play: als we een ander gen in de bacterie stoppen, komt er een ander product uit,” zegt hoofdonderzoeker Klaas Hellingwerf.
2. Maak er wodka van
Jezelf de vergetelheid in drinken en tegelijkertijd het milieu redden? Klinkt als het beste van twee werelden. Het bedrijf Air Co. gebruikt CO2 om ‘klimaatpositieve wodka’ te maken. Dat doen ze door eerst groene waterstof te produceren, en deze te combineren met CO2 voor ethanol. Nogal omslachtig, en het is dan ook grotendeels een gimmick. Maar Air Co. denkt dat CO2 een waardevolle grondstof kan worden. En door luxe producten te maken van het problematische gas, worden de ogen van het grote publiek mogelijk geopend. Daarover gesproken:
3. Ruwe diamanten
Diamanten zijn in feite koolstofatomen die millennia lang samengeperst zijn in de grond. Aangezien er ook koolstofatomen in CO2 zitten, leek het het bedrijf Aether logisch om diamanten te maken van CO2. Elke karaat aan diamant vraagt om 20 ton CO2. Met een flinke diamanten ring zitten er dus significante hoeveelheden CO2 vast om je vinger. In 2021 verkocht Aether de eerste diamanten en in 2022 moeten er duizenden karaten aan diamanten over de toonbank vliegen. Het uiteindelijke doel: zoveel geld verdienen om de kosten om CO2 uit de lucht te halen te kunnen compenseren.
4. Wek er stroom mee op
Veel CO2 komt vrij bij de productie van stroom. In het lab van Wetsus in Leeuwarden hebben ze juist weer stroom geproduceerd uit CO2.
De onderzoekers pompen daarvoor CO2 door een tank met water. In deze
tank bevinden zich twee membranen: aan de ene kant van de tank een
membraan dat alleen positief geladen ionen doorlaat, aan de andere kant
een membraan dat hetzelfde doet met negatief geladen ionen.
Als CO2 in water oplost, splitst het gas zich in positieve
waterstofionen en het negatieve bicarbonaat. Uit het ladingsverschil dat
ontstaat aan verschillende zijden van de tanks kan vervolgens een
stroom van elektronen – oftewel elektriciteit – worden gecreëerd. De
onderzoekers werken nu hard om het concept naar commerciële schaal te
brengen.
5. Produceer iPhone-hoesjes
iPhone-hoesjes gemaakt uit CO2. Het klinkt als een mooie gimmick, maar de onderliggende techniek is veel breder toepasbaar.
Start-up Newlight Technologies vervangt aardolie door CO2 als
grondstof voor plastic. Het centrale ingrediënt voor de iPhone-hoesjes,
AirCarbon, wordt geproduceerd uit twee broeikasgassen: CO2 en methaan.
Het bedrijf wint deze gassen bij boerderijen, vuilstortplaatsen en
waterzuiveringsinstallaties.
De technologie waarbij CO2 wordt omgezet in plastic bestaat al
decennia, maar de ontwikkeling van een biokatalysator maakt het proces
kosteneffectief. Volgens Newlight is het product zelfs CO2-negatief: de
productie haalt meer CO2 uit de lucht dan er wordt uitgestoten. Newlight
benadrukt dat het proces zelfs goedkoper is dan plastics gemaakt uit
aardolie. AirCarbon kan net als normaal plastic in elke vorm worden
gegoten.
6. Reinig je pak met CO2
In Weesp gebeuren mooie dingen. Uit de koker van het bedrijf FeyeCon
zijn al twee topinnovaties gerold: het verven met CO2 en het reinigen
met CO2.
Met de eerste uitvinding is water niet langer nodig voor het kleuren
van textiel. Het innovatieve proces, genaamd ColorDry, reduceert de
verftijd met 40 procent. Het energieverbruik wordt gereduceerd met 60
procent en de CO2-voetafdruk met 25 procent. IKEA en Nike maken al gebruik van ColorDry van FeyeCon.
De tweede vinding van FeyeCon
– vermarkt door dochterbedrijf CO2Nexus – reinigt kleding met CO2.
Traditionele kledingreiniging is energie- en waterintensief. Daarnaast
wordt voor het stomen van kleding het toxische middel perchloorethyleen
gebruikt. Bij het nieuwe proces zijn geen schadelijke chemicaliën meer
nodig, noch water of een droger. Kleding en textiel gaan ook langer mee,
zeggen de ontwikkelaars.
7. Maak er… rotsen van
In de oliestaat Oman staat een vreemde rotsformatie. Deze rots
bestaat uit olivijn en pyroxeen en haalt CO2 uit de lucht. Daarbij
ontstaan kwarts, calciet en magnesiet. “Bij de reacties zwelt het
gesteente op en komt warmte vrij”, zegt Wetenschap24.
Amerikaanse geologen denken nu dat ze deze reactie tussen rots en
broeikasgas kunnen versnellen. Ze rekenen voor dat Oman daarmee in
theorie jaarlijks vier miljard ton CO2 kan vastleggen. Dat is ongeveer
10 procent van de globale CO2-uitstoot per jaar.
Als de methode van de Amerikanen werkt, dan moet het mogelijk zijn om
de rotsen zelfs een miljard keer zo snel koolstof te laten vastleggen.
Dat is een snelheid waar je iets aan hebt. “Op die manier zou je met een
kubieke kilometer van het materiaal binnen een jaar niet minder dan
twee miljard ton CO2 onschadelijk kunnen maken”, rekent Wetenschap24
voor. “Waarna het gesteente overigens zou zijn uitgedijd tot 1,44
kubieke kilometer.”
Kan dit? Zeker. Op veel kleinere schaal bewijst het doodnormale zand GreenSand al dat olivijn CO2 kan binden.
Schrijf je in voor onze Newsbreak: iedere dag rond 12 uur het laatste nieuws
Wil jij iedere middag rond 12 uur het laatste nieuws over duurzaamheid ontvangen? Dat kan! Schrijf je hier in voor onze Newsbreak.
