Sebastian Maks
24 november 2023, 11:00

Uitlaatgassen afvangen van vrachtwagens met demontabel systeem

Qaptis, een Zwitserse start-up, heeft een manier gevonden om de uitlaatgassen van vrachtwagens op te vangen. Met een demontabel systeem wordt de CO2 van andere uitlaatgassen gescheiden en wordt het in vloeibare vorm opgeslagen. Die vloeistof kan vervolgens gebruikt worden bij de productie van kunstmest, bouwmaterialen en synthetische brandstoffen.

Getty Images 485896647 Vanaf 2040 moeten vrachtwagens binnen de EU 90 procent minder CO2 uitstoot dan in 2019. | Credits: Getty Images

Het bedrijf is een spin-off van de Zwitserse universeit Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). Daar ontwikkelden onderzoekers een systeem dat aan bestaande vrachtauto’s gekoppeld kan worden. Met het systeem kunnen de uitlaatgassen van een voertuig direct worden opgevangen en opgeslagen. Volgens Qaptis is daar slechts een kleine hoeveelheid energie voor nodig.

Spons-poeder

Het afgevangen uitlaatgas wordt eerst door het systeem afgekoeld. Daarna wordt het door een soort poeder geleid dat als spons dient, waardoor de CO2 gescheiden wordt van andere gassen als stikstof en zuurstof. Vervolgens wordt de combinatie van poeder en CO2 weer opgewarmd met restwarmte van de vrachtauto. Hierdoor laat het poeder de CO2 weer los. De CO2 wordt tot slot door turbocompressoren omgezet in een vloeistof, omdat dit minder ruimte inneemt dan CO2 in gasvorm. In een tank achter de chauffeur wordt de vloeistof opgeslagen.

De technologie van Qaptis zorgt er niet alleen voor dat er minder CO2 in de atmosfeer komt, ook biedt het transportbedrijven een aanvullende inkomstenbron. De vloeibare CO2 kan namelijk gebruikt worden in tal van andere productieprocessen, zoals van voedsel, kunstmest en synthetische brandstoffen. Qaptis is van plan om in de toekomst te werken aan samenwerkingen met tankstations, zodat vrachtwagenchauffeurs daar hun opgevangen gassen kunnen achterlaten.

Niet duidelijk hoe duur

Over de kosten van het systeem is nog niet veel bekend. Volgens de start-up zelf zou het drie tot vier keer goedkoper zijn dan duurzame brandstofalternatieven als waterstoftrucks. Maar specifieke getallen noemt het bedrijf nog niet. Het grote voordeel van het systeem van Qaptis is natuurlijk dat het direct op dieselvrachtwagens kan worden toegepast.

Het bedrijf test de technologie momenteel nog grondig. Lokale vervoerders hebben interesse getoond in het product van Qaptis en gaan de innovatie bij wijze van proef onder vrachtwagens plaatsen. Dit moet naar verwachting tegen het einde van 2024 gaan gebeuren. Onlangs heeft het bedrijf nog een investering opgehaald van 1,3 miljoen euro. Daarmee kan het de testfase voortzetten en bovendien het product opschalen. Qaptis heeft aangegeven het product ook ooit te willen uitbreiden naar andere transportmiddelen, zoals schepen.

Europese wetgeving

Binnen Europa sterkt de wetgeving op het gebied van de verduurzaming van vrachtwagens steeds verder aan. Onlangs
stemden lidstaten van de Europese Unie in met een wetgeving die verplicht dat vrachtwagens vanaf 2040 maar liefst 90 procent minder CO2 moeten uitstoten ten opzichte van 2019. Naast het 2040-doel kent de wetgeving ook normen voor 2030 en 2035. In die jaren moet de CO2-uitstoot van nieuwe vrachtwagens afgenomen zijn met respectievelijk 45 en 65 procent ten opzichte van 2019.

Lees ook:

Kan deze micro-alg helpen om straks 10,5 miljard mensen te voeden?

Burgers, vissticks of kaas van micro-algen? Veel mensen denken bij algen nu nog aan groene smurrie, vet en smakeloos, maar dat is slechts een kwestie van tijd. “Micro-algen hebben een enorme potentie”, zegt Mine Uran, oprichter en CEO van Alver. “Het is de meest duurzame manier om voedsel te produceren en de toekomstige proteïnebron om de mensheid te voeden. Wij willen die transitie leiden en verwachten dat anderen ons gaan volgen.” Het bedrijf dat ze in 2016 oprichtte, focust zich op de productie van Chlorella vulgaris. Die is groen en smaakt smerig, maar Alver heeft er een gouden variant van gemaakt die neutraal van smaak is en daardoor overal aan toegevoegd kan worden. Groene supervoedsel van de toekomst Akkerbouw en veeteelt zijn de belangrijkste oorzaken van ontbossing. Volgens het World Resources Institute werd in 2022 wereldwijd elke minuut een bos ter grootte van elf voetbalvelden gekapt of platgebrand. Verder leidt veeteelt tot uitstoot van methaan en andere broeikasgassen. Volgens de VN zelfs tot 14,5 procent van alle uitstoot van broeikasgassen in de wereld. Er zijn dus dringend alternatieven nodig. Micro-algen zitten vol proteïnen en andere voedingsstoffen. Ze bestaan al miljarden jaren. De Chlorella vulgaris-alg werd ontdekt in 1890. Hij zit vol eiwitten, vetten, koolhydraten, vezels, chlorofyl, mineralen en vitamines en - misschien nog wel belangrijker: hij kan met weinig water worden gekweekt zonder dat het ten koste gaat van land. Daarom noemt het Amsterdamse microbenmuseum Micropia de alg het groene supervoedsel van de toekomst. Dat had het eind jaren 40 al kunnen worden, maar doordat de landbouw door automatisering en schaalvergroting meer voedsel ging produceren, raakte de alg in de vergetelheid. Met de huidige klimaatproblemen en een verwachte groei van de wereldbevolking tot 10,5 miljard mensen in 2050, maakt de Chlorella-alg een comeback. Speciale testlocatie voor algen “We hebben meer proteïne nodig. Niet alleen omdat de wereldbevolking groeit, maar ook omdat mensen in ontwikkelingslanden meer proteïne gaan eten. Daardoor dreigen we de grenzen van de aarde te overschrijden en daarom zijn er alternatieve proteïnebronnen nodig voor vlees. Algen zijn er daar één van”, zegt hoogleraar Maria Barbosa van Wageningen Universiteit & Research (WUR). Zij doet al sinds het begin van deze eeuw onderzoek naar de potentie van micro-algen en is directeur van de speciale algen-testlocatie van de WUR: AlgaePARC. Daar worden allerlei testen en onderzoeken uitgevoerd. Niet alleen door de WUR, maar ook door start-ups en andere bedrijven. Die willen hun processen en technieken verbeteren, hun kosten verlagen en demonstraties geven. Dat moet leidden tot betere toepassingen. Ook Alver gaat daar binnenkort testen uitvoeren. De WUR noemt micro-algen onopvallende organismen met onverwachte superkrachten. Ze zijn nog kleiner dan een rode bloedcel en kunnen zich onder de juiste omstandigheden razendsnel vermenigvuldigen. Testlocatie AlgeaPARC in Wageningen.Hoge proteïneopbrengst De afgelopen jaren werden micro-algen vooral gezien als bio-brandstof, bijvoorbeeld om er biodiesel, biokerosine voor vliegtuigen of een vervanger voor palmolie van te maken. Terwijl een palmolieplantage gemiddeld 6.000 liter olie per hectare per jaar oplevert, kan een algenkwekerij jaalijks 15.000 tot 20.000 liter produceren. “Proteïne maken van algen is nog simpeler dan olie”, zegt Barbosa. “Van sommige algen bestaat 70 procent van de biomassa uit proteïne. Ze produceren proteïne terwijl ze groeien. Per hectare brengen ze 20 tot 40 ton per jaar op.” Nog een voordeel is dat ze makkelijk te kweken zijn. In zeewater, zowel buiten als in gesloten systemen waar je het water kunt circuleren, alle nutriënten kunt hergebruiken en de uitgestoten CO2 kunt opvangen. Het enige wat ze nodig hebben is licht, CO2 en mest- en voedingsstoffen. Minder milieu-impact dan soja Alver gebruikt geen licht, maar suiker voor de productie van zijn gouden Chlorella en laat die fermenteren in speciale ketels. Dat heeft als voordeel dat het hele proces binnen in een gesloten tank plaatsvindt en beter gecontroleerd kan worden dan buiten. “Maar je gebruikt suiker, dus je hebt wel land nodig”, zegt Barbosa. “Daarom is het belangrijk waar die suikers vandaan komen. Dat kan uit suikerbieten zijn, maar ook uit reststromen zoals melasse uit de suikerindustrie.” Volgens Alver is voor de productie van 1 kilogram Chlorella 99 procent minder water of land nodig en wordt er 97 procent minder kooldioxide uitgestoten in vergelijking met andere proteïnebronnen. Dat blijkt uit de eigen Life Cycle Analyses (LCA). Voor de productie van één kilo kip is bijvoorbeeld 4.325 liter water en 12,20 vierkante meter grond nodig en wordt er 10 kilo CO2 uitgestoten. Voor een kilo rundvlees is dat 1.100 liter en 36,90 vierkante meter en 52,6 kilo CO2-uitstoot. Voor de productie van één kilo Chlorella wordt slechts 16,6 liter water en 0,10 vierkante meter grond gebruikt. De CO2-uitstoot bedraagt 1,3 kilo. Daarmee heeft de micro-alg zelfs minder impact op het milieu dan soja-eiwit. De LCA-scores van de verschillende proteïnebronnen met elkaar vergeleken.Vervanger van vlees, vis en eieren Om een duurzame impact te maken, moeten micro-algen op grote schaal ingezet kunnen worden als bulkproduct. Barbosa denkt dat ze een grote rol kunnen spelen in het vervangen van visolie voor viskwekerijen, het vervangen van palmolie en als ingrediënt voor vleesvervangers. “In Duitsland is er al een bedrijf dat vegetarische worstjes maakt van micro-algen”, zegt ze. “Als het over toepassingen in voedsel gaat, zie ik het ook als een vervanger voor vis en voor de proteïne in eieren, waardoor bakkerijen het kunnen gaan gebruiken.” Productiekosten verlagen Ook Alver denkt dat de Chlorella op termijn vlees kan vervangen en kan voorzien in de proteïnebehoefte van de groeiende wereldbevolking. Nu is zijn Golden Chlorella nog een soort poeder dat als ingrediënt wordt toegevoegd aan pasta’s, bonen, shakes, smoothies of proteïnerepen, zonder de klassieke smaak te veranderen. Om als vleesvervanger te kunnen gebruiken zou je er ook hamburgers, steaks en worstjes van moeten maken en dat is precies wat Alver gaat doen. CEO Uran: “Dat is de volgende stap. Om consumenten er aan te laten wennen zijn we begonnen om kleinere hoeveelheden in voedsel te stoppen. Onze grootste zorg is nu de hoeveelheid die we kunnen produceren. Die hoeveelheid is laag, waardoor de productiekosten hoog zijn. We produceren nu vijf ton. Dat is nog te duur voor voedsel. Als we vijftig ton produceren zal de prijs halveren en als we 500 ton produceren bedragen de kosten nog een tiende. Toch ben ik er 100 procent zeker van dat we er alternatieven voor vlees, vis en zelfs zuivel en kaas van gaan maken. Dat is slechts een kwestie van tijd. Ik verwacht dat we al eind 2024 Chlorella burgers en worstjes gaan maken, maar het slaagt alleen als we de prijs laag kunnen houden. Anders blijven consumenten vlees kopen.”De Chlorella-alg wordt gefermenteerd in ketels.Perceptie veranderen Algemeen directeur Houman Soleimani, die het kantoor in Den Haag runt, benadrukt dat de perceptie van de consument moet veranderen om algen op het menu te krijgen. “Ons doel is dat mensen niet-dierlijke eiwitten als voedsel gaan zien. De grootste uitdaging van Alver is het wegnemen van de barrière voor micro-algen om mainstream te worden in de voedingsmiddelenindustrie”, zegt hij. “Als we met consumenten over micro-algen praten, beginnen ze te denken aan iets groens met een onaangename smaak. Die perceptie moeten we veranderen. Alver heeft het grootste probleem al getackeld door een micro-alg te vinden die geel van kleur is.” Lees ook: Waarom algen de duurzame grondstof van de toekomst zijnAlgen in ramen ter vervanging van zonnepanelenAlgen maken CO2-opslag goedkoperZwitserse onderzoekers maken plantaardige garnalen van micro-algen