ENGINEERINGNET – Onderzoekers van de Amerikaanse Stanford Universiteit slaagden erin een efficiënte manier te ontwikkelen om vloeibare ethanol te distilleren uit koolstofmonoxide gas.
“We ontdekten de eerste metalen katalysator die significante hoeveelheden ethanol kan produceren uit koolstofmonoxide op kamertemperatuur en druk, wat toch een zeer complexe elektrochemische reactie verondersteld”, vertelt Matthew Kanan, assistent Professor Scheikunde.
De meeste ethanol wordt geproduceerd op hoge temperatuur door de fermentatie van gewassen zoals maïs of rietsuiker. Maar de teelt van gewassen die eigenlijk voedingsgewassen zijn, vergt uiteraard veel grondoppervlakte, water en bemesting. De vraag die zich dan ook stelt is, hoe ecologisch verantwoord de productie van brandstoffen dan nog wel is, zeker in een context van voedselschaarste.
De nieuwe techniek baseert zich niet op fermentatie. Alles begon 2 jaar geleden toen Kanan en zijn team een nieuwe elektrochemische cel ontwikkelden uit koperoxide. Ze plaatsen deze cel in water met koolstofmonoxide.
Wanneer er stroom wordt gezet op klassieke elektroden wordt water bij de ene elektrode omgezet in zuurstof en bij de andere in waterstof. Met de kathode uit koperoxide wordt water niet omgezet in waterstof maar wordt koolstofmonoxide omgezet in ethanol.
De resultaten zijn verbluffend, daar waar gewoon koper niet zo efficiënt is werd met de nieuwe elektrochemische cel 57% van de elektrische stroom gebruikt om ethanol en acetaat uit koolstofmonoxide te maken.
Er is nog werk aan de winkel. Het mag het niet de bedoeling zijn om koolstofmonoxide rechtstreeks te halen uit de verbranding van fossiele brandstoffen. Kanan denkt er reeds aan om CO2 rechtstreeks uit de atmosfeer te halen en om te zetten in koolstofmonoxide en vervolgens in de katalysator in te brengen om opnieuw brandstof te maken. En zo is de cirkel telkens weer rond.
“De technologie om van CO2 koolstofmonoxide te maken bestaat al maar het ontbrekende puzzelstuk was het omzetten van koolstofmonoxide in een bruikbare, bij voorkeur vloeibare brandstof. Dit kan nu met de elektrochemische cel die we bouwden op basis van koperoxide,” besluit Kanan.
