ENGINEERINGNET.BE - “De zon helpt bij de omzetting van grondstoffen zoals CO2 en water in schone, alternatieve brandstoffen", aldus Nicole Meulendijks, projectmanager bij de Nederlandse kennisinstelling TNO.
"Deze brandstoffen kunnen fossiele brandstoffen volledig vervangen, waardoor de uitstoot van broeikasgassen drastisch wordt verminderd.”
“Bij TNO beheren we de dagelijkse activiteiten van het SPOTLIGHT-consortium en brengen we onze expertise in voor het prototype. We leverden de katalysator, coördineerden de bouw van de apparatuur en analyseerden de resultaten samen met het Duitse lucht- en ruimtevaartcentrum (DLR). Na de eerste tests in onze faciliteiten is het proces bij DLR gevalideerd onder real-life omstandigheden.”
Doel van het project is het ontwikkelen en valideren van een fotonisch apparaat en een chemisch proces om CO2 en groene waterstof om te zetten naar methaan en syngas.
Groen syngas dient als basis voor de productie van bijvoorbeeld koolwaterstoffen en methanol. Ook voor andere toepassingen kan de technologie worden uitgebreid, zoals voor de productie van fijnchemicaliën.
“De nieuwe technologie maakt gebruik van plasmonische katalysatoren”, vertelt Meulendijks. “Deze materialen absorberen veel zonlicht en worden ingezet in chemische processen die door zonlicht worden aangestuurd. Door vervolgens de katalysatoren af te stemmen, kan de reactie geoptimaliseerd worden voor specifieke processen, zoals de productie van methaan of syngas.”
Het apparaat dat hiervoor is ontwikkeld, bestaat uit 3 onderdelen: een transparante plaatvormige reactor, secundaire solar-optica om geconcentreerd zonlicht op de reactor te richten, en een energie-efficiënte LED-lichtbron, voor werking bij afwezigheid van zonlicht. Deze opstelling maakt een continue werking mogelijk, zelfs zonder voldoende zonlicht.
De technologie ondersteunt ook CO2-afvang en -gebruik, gebruik van klimaatneutrale energiedragers zoals elektra en waterstof, en zonlicht als CO2-vrije energiebron voor chemische processen. Het modulaire ontwerp maakt opschaling eenvoudig door simpelweg meer apparaten toe te voegen.
De productie en validatie van het fotonische apparaat voor onder meer syngas productie is nu succesvol afgerond. Ook zijn er analyses en levenscyclusbeoordelingen uitgevoerd om de technologische, economische en ecologische haalbaarheid te beoordelen.
Uit deze analyses blijkt dat groen syngas concurrerend kan zijn. Daarvoor is het nodig dat de prijs van aardgas rond 3 euro per €/GJ ligt, en dat de CO2-belastingen stijgen van 90 €/tCO2 naar 200 €/tCO2.
De technologie wordt doorontwikkeld en opgeschaald tot pilotschaal in vervolgprojecten.
