Het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen gaat zo langzaam dat de doelen van Parijs buiten bereik dreigen te raken. Dat maakt een andere aanpak des te belangrijker: het afvangen van CO2 uit de atmosfeer. Een Eindhovens bedrijf ontwikkelt daar nu technologie voor.

 

Het is op zich een onschuldig molecuul. We ademen het continu uit en het zit in ons bier en frisdrank. Maar het levert ook de grootste uitdaging van onze tijd op: koolstofdioxide, kortweg CO2. Samen met een paar andere stoffen legt koolstofdioxide een isolerende deken over de aarde. Zweefden er rond het jaar 1900 nog driehonderd CO2- moleculen per miljoen deeltjes door de lucht, de laatste metingen laten zien dat we inmiddels op 422 parts per million zitten.

Deken van CO2-moleculen

Zelfs in het hypothetische geval dat we vanaf morgen geen enkel CO2-molecuul meer uitstoten, dan nóg zou de atmosfeer verder opwarmen. Die deken van CO2-moleculen isoleert nog heel lang door. Volgens NASA blijft een CO2-molecuul in de dampkring driehonderd tot duizend jaar bestaan. Wachten tot de deeltjes vanzelf uit elkaar vallen is dus zinloos.

Tientallen bedrijven

Wereldwijd werken er daarom honderden wetenschappers en inmiddels vele tientallen bedrijven aan technieken om CO2-moleculen uit de lucht te trekken; direct air capture, oftewel DAC. De Ingenieur ging op bezoek bij een van die bedrijven: Carbyon, een startup op de High Tech Campus in het zuiden van Eindhoven.

Het bedrijf werd opgericht in 2019 en trok in 2022 al de aandacht door een miljoen dollar te winnen in de XPRIZE-competitie. Ondertussen werken de inmiddels veertig medewerkers aan een eerste generatie CO2-afvangapparaat. Het doel is eenvoudig, maar de uitwerking is dat allerminst.

Vliegenvanger

Het hart van het Carbyon-principe is een actieve laag waaraan CO2-moleculen blijven plakken als ze erlangs komen, als insecten aan een plakkerige vliegenvanger. De laag bestaat in de eerste plaats uit een extreem poreus materiaal, actieve koolstof. ‘Het moet een zo groot mogelijk intern oppervlak hebben’, vertelt Marco Arts van Carbyon. Hoe meer vierkante meters, hoe meer plek om CO2-moleculen te binden.

‘Zou je het onder een microscoop bekijken, dan zie je een kraterlandschap.’ Op die grillige structuur zit een actieve laag: de zogeheten sorbent. Dit is een stof waaraan CO2 zich graag hecht. Hoe dat precies in z’n werkt gaat wil Arts niet zeggen. ‘Dat is ons geheim, maar het is geen heel exotisch materiaal.’

Het Zwitserse bedrijf Climeworks is al wat jaren langer bezig dan Carbyon. Hier de Mammoth-fabriek op IJsland, waarmee het CO2 uit de lucht haalt, die in gesteente wordt opgeslagen.

Materiaal klaar voor volgende ronde

Zit dat actieve oppervlak eenmaal grotendeels vol CO2-moleculen, dan volgt de desorptie. De moleculen moeten ook weer worden losgemaakt, zodat het materiaal klaar is voor een volgende ronde. Dit doet Carbyon door de cartridges met koolstof in een warmtekamer te plaatsen bij laagwaardige warmte. De CO2-moleculen komen binnen enkele minuten los en worden opgevangen. Dat is relatief snel, zegt Arts.

Showcase op de High Tech Campus

Carbyon heeft zijn aanpak al op kleine schaal gedemonstreerd en werkt nu aan een machine op basis van dit principe. Die komt te staan op de High Tech Campus, de Eindhovense regio met veel kennisbedrijven. ‘Met dat eerste apparaat gaan we veel testen’, zegt Arts. ‘Tegelijk is het ook een showcase. We willen meer bewustzijn creëren onder de pakweg tienduizend mensen die hier op de campus werken.’

Na de testperiode wil Carbyon zijn eerste machines bij klanten neerzetten die de CO2 bijvoorbeeld ondergronds opslaan of er iets nuttigs van maken. ‘Een klant wil zo methaan maken met zonne-energie.’
 

Openingsfoto: Een ingenieur van Carbyon werkt aan een eerder prototype. Foto: Carbyon

Verder lezen?

Dit is niet het hele artikel. Lees het volledige verhaal over het afvangen van CO2 in het januarinummer van De Ingenieur.

Koop de digitale versie voor € 9,75 of neem een abonnement!