Ammoniak produceren zonder CO2-uitstoot

Door de bundeling van twee technologieën, een plasmareactor en een filter uit de auto-industrie, ontdekten wetenschappers van KU Leuven en UAntwerpen een CO2-vrij alternatief.

Trefwoorden: #aardgas, #ammoniak, #auto-industrie, #CO2-uitstoot, #filter, #Haber-Bosch, #KU Leuven, #labo, #meststof, #Moonshot, #N2, #NOx, #pilootopstelling, #plasmareactor, #stikstof, #UAntwerpen, #waterstof, #zonne-energie

Lees verder

research

( Foto: vitacop - 123RF )

ENGINEERINGNET.BE - Ammoniak is een basisstof binnen de chemische industrie en kent veel toepassingen, waarvan kunstmeststoffen het bekendste voorbeeld zijn. De productie van ammoniak gaat echter gepaard met veel CO2-uitstoot.

Wereldwijd ontstaat 2% van de CO2-uitstoot door ammoniakproductie. In de Vlaamse chemische industrie is ammoniaksynthese zelfs verantwoordelijk voor 15% van de uitstoot.

De productie gebeurt veelal via het Haber-Boschproces, waarbij een mengsel van stikstofgas en waterstofgas door hoge temperatuur en druk wordt omgezet in ammoniak. Het gebruik van aardgas, als bron voor waterstofgas, zorgt voor veel CO2-uitstoot. Wetenschappers van KU Leuven en UAntwerpen hebben nu een doorbraak gerealiseerd voor duurzame ammoniaksynthese.

Professor Annemie Bogaerts (UAntwerpen): “Om ammoniak te produceren, is het nodig om het stikstofmolecule N2 te splitsen - een erg stabiel molecuul. In plaats van de hoge temperaturen en druk van Haber-Bosch gebruiken wij een plasmareactor.”

“Er bestaan in de automobielsector al technologieën om NOx-moleculen te elimineren uit uitlaatgassen”, zegt professor Johan Martens (KU Leuven). “We hebben een bestaand filter aangepast, zodat die NOx-moleculen omzet in ammoniak.”

“Door de combinatie van plasmatechnologie met concepten uit de auto-industrie kan je dus op een duurzame wijze ammoniak produceren. De nodige grondstoffen, lucht en water, zijn overal aanwezig. Voor de opwekking van het plasma kan je hernieuwbare elektra gebruiken via zonne- of windenergie.”

“In tegenstelling tot de huidige ammoniakproductie die gebeurt in een beperkt aantal gigantische reactoren, is de plasmatechnologie lokaal inzetbaar met kleine installaties op verschillende plekken", stelt Martens.

"Denk aan landbouwers in afgelegen gebieden: zij kunnen met deze technologie, aangedreven door zonne- of windenergie, hun eigen meststoffen produceren.”

Dit onderzoek is mede mogelijk gemaakt door het Moonshot-innovatieprogramma van de Vlaamse overheid. Volgende stap is een pilootopstelling in het labo.