Nieuw chemisch productieproces vermindert uitstoot kooldioxide

Scheikundige van de Nederlandse Universiteit Utrecht zet kobalt in als katalysator voor productie van chemicaliën uit aardgas, hetgeen tot bijna nul kooldioxide-uitstoot leidt.

Trefwoorden: #aardgas, #aardolie, #BasCat, #BASF, #Berlijn, #biomassa, #chemicaliën, #CO2-uitstoot, #grondstof, #ijzer, #Jingxiu Xie, #katalysator, #kobalt, #kooldioxide, #Krijn de Jong, #methaan, #Unicat, #Universiteit Utrecht

Lees verder

research

( Foto: janpietruszk - 123RF )

ENGINEERINGNET.BE - De chemische industrie gebruikt op grote schaal basischemicaliën uit aardolie voor de productie van plastic, medicijnen en oplosmiddelen. Daarbij gaat veel energie verloren voor het opknippen van de lange koolwaterstofmoleculen waaruit aardolie bestaat.

De transitie naar het gebruik van aardgas en biomassa als grondstof is in volle gang. Een mogelijke reactieweg daarvoor maakt gebruik van ijzer als chemische katalysator, maar bij dat proces gaat momenteel zo’n 50% van de koolstof verloren in de vorm van CO2.

Een voormalige promovenda van het Debye Instituut voor Nanomaterialen Onderzoek van de Universiteit Utrecht, Jingxiu Xie, ontdekte dat de CO2-uitstoot nihil is, wanneer zij gemodificeerd kobalt gebruikte om de reactie te katalyseren.

Krijn de Jong, anorganisch scheikundige bij de Universiteit Utrecht: “Dit is een doorbraak in de katalysewetenschap en heeft alles te maken met de grootte, vorm, kristalstructuur én oppervlaktecompositie van de nanokobaltdeeltjes.”

Via het tussenproduct ‘synthesegas’, een mengsel van koolmonoxide en waterstof, worden de omstandigheden dusdanig geoptimaliseerd dat de lichte olefines ontstaan. Bij de eerder bekende reactie, met ijzer als katalysator, had dat synthesegas de neiging om voor 50% te veranderen in kooldioxide, en daarnaast zelfs deels weer terug in methaan.

Wanneer kobalt als katalysator dient, ontstaan bijna geen kooldioxide en weinig methaan. De Jong: “Op dat oppervlak zitten natrium- en zwaveldeeltjes die essentieel zijn voor het onderdrukken van methaanvorming.”

Waarom ook de productie van CO2 wordt onderdrukt, is nog onbekend. De Jong: “Dat behoeft meer wetenschappelijk onderzoek. Toch is dit resultaat een grote sprong naar commerciële toepassing van kobalt als katalysator voor de productie van basischemicaliën.”


Xie werkt inmiddels bij BasCat, een gezamenlijk lab van chemiereus BASF en onderzoekscluster UniCat in Berlijn.