Ny teknikk omdanner CO2 til klimavennlig drivstoff
Forskere har utviklet den hittil mest effektive teknikken for å konvertere CO2 til metanol.
LiseBrixjournalist i videnskab.dk
Publisert
Denne artikkelen er over ti år gammel og kan inneholde utdatert informasjon.
CO₂ (karbondioksid) blir typisk sluppet ut i atmosfæren når vi brenner fossile drivstoff som olje, kull og naturgass. Forskere har funnet opp en ny teknikk til å konvertere det utskjelte stoffet til metanol. (Foto: Viktor Gmyria/Microstock)
Katalysator
En katalysator er et stoff som får en kjemisk reaksjon til å foregå raskere.
Katalysatorer brukes i nesten all kjemisk industriproduksjon, men de finnes også i naturen – inne i vår egen kropp fungerer enzymer som katalysatorer.
Et kjent eksempel er katalysatoren i biler, som skal redusere luftforurensningen.
Du har selvsagt hørt det før: Vi slipper ut for mye CO2 i atmosfæren, og det går ut over klimaet.
Men hva om vi kunne bruke den utskjelte gassen til noe nyttig? Forskerne har nå utviklet en helt ny måte å gjøre om CO2 til metanol – et stoff som blant annet kan brukes som klimavennlig drivstoff.
– Metanol kan brukes som drivstoff i brenselceller og som alternativ til bensin, sier Ib Chorkendorff, som er professor ved Institut for Fysik ved Danmark Tekniske Universitet (DTU).
Han er en av forskerne som står bak den nye oppfinnelsen.
Ledende i verden
Det forskerne har funnet opp, er en katalysator som sørger for at CO2 slår seg sammen med hydrogen og blir til metanol.
En katalysator er et stoff som setter gang i en kjemisk reaksjon.
– De har funnet opp en helt ny type katalysator, sier Troels Skrydstrup, som er professor ved Institutt for Kjemi ved Aarhus Universitet.
Han har ikke vært med på å utvikle den nye katalysatoren, men han forsker selv innen samme felt.
Skydstrup mener at den nye katalysatoren er av det mest effektive slaget.
Illustrasjonen viser hvordan CO₂ gjøres om til metanol med den nye teknikken. I første trinn blir CO₂ og hydrogen blandet. I neste trinn sørger katalysatoren for at stoffene reagerer med hverandre og danner metanol – som vist i trinn tre. (Foto: (Illustrasjon: Anne Hansen /DTU))
Stor forskjell fra andre katalysatorer
Katalysatoren består av stoffene gallium og nikkel, og den skiller seg vesentlig fra tidligere løsninger.
– I industrien har man i de siste 60 årene brukt katalysatorer som baserer seg på kobber, sink og aluminium. Disse har hele tiden blitt forbedret, men prosessen må foregå ved veldig høyt trykk. Vi ville lage en helt ny type katalysator, forklarer Chorkendorff.
Han forklarer at fordelen ved å kunne arbeide ved lavere trykk, er at prosessen krever mindre energi.
Det vil alltid kreve en viss mengde energi å konvertere CO2 til metanol, men ideen er at energien skal komme fra vindmøller eller solceller. På den måten kan produksjonen av metanol fungere som en måte å lagre den klimavennlige energien.
Energi må lagres
Et av problemene med strømmen fra sol og vind er nemlig at den er vanskelig å oppbevare. Hvis det blåser mye, kan en vindmølle generere masse strøm, men den kan gå tapt hvis den ikke kan lagres til dager med vindstille.
Annonse
– Målet vårt er et samfunn som ikke er avhengig av fossile drivstoff, forklarer Chorkendorff.
– Teknologien vår er ikke løsningen på fremtidens energiproblemer, men det er et skritt på veien mot å kunne lagre energi på en fornuftig måte, påpeker han.
Brukes til maling og lim
CO₂, som slippes i ut atmosfæren fra fabrikker, kraftverk, biler og mye annet, kan ved hjelp en den nyutviklede katalysatoren inngå i en kjemisk reaksjon med hydrogen og danne stoffet metanol (tresprit). (Foto: (Illustrasjon: Ib Chorkendorff))
Allerede i dag blir det, ifølge amerikanske Stanford University, produsert omkring 65 millioner tonn metanol i året på verdensplan. Stoffet blir i dag typisk brukt til å lage maling, lim, drivstoff og lignende.
De store industrianleggene produserer som regel metanol ved å konvertere naturgass og vann til en gass som kalles syntesegass – og som består av CO2, CO (kullos) og hydrogen.
Under høyt trykk blir den gjort om til metanol med katalysatorer av kobber, sink og aluminium.
– Et av problemene er at denne prosessen også produserer kullos. Det er et produkt man helst vil unngå. Her har katalysatoren vår en fordel: Den gir færre biprodukter – altså mindre kullos, sier Chorkendorff.
Ennå ikke effektivt nok
Troels Skrydstrup fra Aarhus Universitet er enig.
– Det er viktig å finne en katalysator med så lite kullosdannelse som mulig. Den nye teknologien er et framskritt. Men det produseres fortsatt mye kullos, så det er et stykke igjen, sier Skrydstrup.
Både Skrydstrup og Chorkendorff påpeker også at det er nødvendig med mer utvikling før metanol for alvor kan utfordre og erstatte de fossile drivstoffene – og komme planeten til unnsetning.
Referanse:
Annonse
Felix Studt m.fl.:Discovery of a Ni-Ga catalyst for carbon dioxide reduction to methanol, Nature Chemistry, 2014, doi:10.1038/nchem.1873 (Sammendrag).
