Met een membraan van grafeen kan zes keer zoveel CO2 worden afgevangen als met andere filters. Ingenieurs van de Zwitserse École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) denkt dat hun filter de toekomst van CO2-opslag kan inluiden.
Het filter wordt geplaatst in een zijkanaal van een schoorsteen waar, na verbranding van fossiele brandstof, verschillende stoffen uitkomen. Een membraan van een paar nanometer dik, gemaakt van grafeen en polymeren, kaatst stikstof af en laat CO2 door. Zo kan het CO2 in een reservoir opgevangen worden. Vanaf daar kan de industrie het gebruiken als grondstof, of het kan ondergronds worden opgeslagen.
Opslag CO2 is onvermijdelijk voor industrie
CO2-opslag lijkt onvermijdelijk om de doelstellingen van het klimaatakkoord van Parijs te halen. Zware uitstoters zoals Tata Steel, de chemische industrie of raffinaderijen kijken daarom naar manieren om de broeikasgassen op te slaan. Maar daarvoor moeten ze eerst uit de rest van de uitlaatgassen gefilterd worden.
Daar zijn verschillende methoden voor: door de CO2 te absorberen in materialen, door de CO2 uit de lucht te 'schrobben' met amiden, of met membranen. De eerste twee kosten relatief veel energie en zijn niet regeneratief. De membranen daarentegen blijven in principe werken, ongeacht de hoeveelheid CO2 die er doorheen stroomt. Ze zijn dus milieuvriendelijker en kunnen langer werken.
Dit membraan werkt beter
Tot nu toe liet de kwaliteit van zulke filters echter te wensen over. De broeikasgassen stroomden niet snel genoeg door het membraan, waardoor je meer membranen nodig had. Dat maakte het ingewikkelder en duurder. Het nieuwe membraan van de EPFL werkt echter veel beter dan andere membranen, aldus de onderzoekers.
Dat komt doordat ze grafeen gebruiken, dat met een zuurstofbehandeling vol gaten komt te zitten. Die gaten worden gevuld met een 'CO2-fiel' polymeer, dat de moleculen in uitlaatgassen aantrekt. Zo stromen ze door het membraan naar een aparte tank, terwijl stikstof wordt afgekaatst en de 'gewone' schoorsteen verlaat, de lucht in.
Het membraan werkte in het lab, met nagemaakte uitlaatgassen, uitstekend. Of het op grotere schaal te maken is en daar net zo goed werkt, met echte uitlaatgassen, moet nog blijken.
Beeld: Jesper Schoen
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.