Karlsruhe Institute of Technology realizuje nowy projekt, którego celem jest aktywna redukcja poziomu dwutlenku węgla obecnego w powietrzu. Wychwycony dwutlenek węgla zostanie następnie przetworzony w carbon black – czysty węgiel w formie proszku, chętnie wykorzystywany w różnych sektorach przemysłu, jako pigment i nie tylko.
Fot. Foto-Rabe / pixabay.com
W ramach porozumienia paryskiego zawartego w 2015 roku 187 krajów świata zobowiązało się do wspólnych działań, by zmniejszyć globalne ocieplenie do poziomu poniżej 2°C. Aby jednak osiągnąć ten cel, nie wystarczy ograniczyć ilości dwutlenku węgla emitowanego do atmosfery. Trzeba również opracować rozwiązania, które pozwolą usunąć część CO2, który już został wyemitowany. I tutaj z pomocą przychodzi nowy projekt KIT.
Dwa problemy – jedno rozwiązanie
Nowa technologia polega na tym, że dwutlenek węgla jest usuwany z atmosfery i przetwarzany w carbon black – czysty węgiel w formie proszku. Prof. Thomas Wetzel z Institute of Thermal Process Engineering (TVT) wyjaśnia:
W ten sposób szkodliwy gaz cieplarniany jest przetwarzany w surowiec do zaawansowanych zastosowań technicznych. Carbon black może być wykorzystany w elektronice, druku czy budownictwie.
Produkt końcowy to zasadniczy plus tej technologii. Dużo łatwiej jest nim operować niż dwutlenkiem węgla, a stanowi cenny surowiec, otrzymywany dotychczas z paliw kopalnych. Pomysł badaczy z KIT rozwiązuje więc aż dwa problemy: działa na rzecz klimatu, a zarazem stanowi źródło surowca chętnie wykorzystywanego w nowych technologiach (o czym więcej piszemy w naszym tekście).
Kilkuetapowy proces
Powstająca obecnie testowa instalacja w ramach projektu badawczego NECOC (NEgative Carbon diOxide to Carbon) będzie pracować w kilku krokach. Najpierw dzięki adsorbentowi dwutlenek węgla jest wychwytywany z powietrza w najbliższym otoczeniu. Następnie w mikroreaktorze z udziałem odnawialnego wodoru przekształcany jest w metan i wodę. Uzyskany metan służy jako nośnik węgla na dalszych etapach procesu. W tej formie trafia do reaktora bąbelkowego wypełnionego płynną cyną.
Kolejnym krokiem jest reakcja pirolizy, w której metan ulega rozkładowi. Otrzymane w ten sposób produkty to wodór – który natychmiast zostaje znów wykorzystany w jednej z początkowych faz procesu – oraz węgiel w formie proszku, czyli carbon black.
Pierwsza próba na świecie
Jak tłumaczy dr Benjamin Dietrich, koordynator projektu NECOC, poszczególne etapy procesu zostały wyczerpująco przebadane i opisane przez naukowców. Nigdy wcześniej jednak nie zostały one połączone w ramach zintegrowanej instalacji – to pierwsza taka próba na świecie.
W projekcie NECOC udział biorą Karlsruhe Liquid Metal Laboratory (KALLA), Institute for Thermal Energy Technology and Safety (ITES) oraz Institute of Thermal Process Engineering (TVT). KIT nie tylko koordynuje cały projekt i obsługuje instalację, ale również odpowiada za przeprowadzenie procesu pirolizy. Projekt otrzymał dofinansowanie niemieckiego rządu.
Źródło: european-coatings.com
