CO2 is een onzichtbaar, ongrijpbaar gas, en tegelijkertijd een heel groot probleem. In het huidige tempo van uitstoot lopen we een zeer groot risico op onomkeerbare klimaatverandering.
Maar de mens is altijd inventief gebleken bij het oplossen van zijn problemen. Het molecuul CO2 bestaat uit koolstof (C) en zuurstof (O2). Voeg wat waterstof toe (H) – uitbundig voorradig in water, maar ook methaan – en je hebt alle ingrediënten om koolwaterstofverbinding maken. En laten brandstoffen en plastics nou net dat soort verbindingen zijn. CO2 kan dus ook een grondstof zijn.
1. Maak er benzine van
Biobrandstoffen zijn een mogelijke, CO2-neutrale oplossing voor duurzaam transport. Maar het omzetten van biomassa naar een biobrandstof blijkt niet eenvoudig.
In het lab van het Amsterdamse Photanol kleuren ontelbare bacteriën meterslange buizen groen. In deze buizen is een klassieke fotosynthese gaande, waarbij CO2 en water worden omgezet in zuurstof en biobrandstof. Niet-giftige blauwalgen (cyanobacteriën) zorgen voor die omzetting. Het enige wat ze nodig hebben is een beetje zonlicht.
De Amsterdamse onderzoekers veranderen de genetische informatie van die cyanobacteriën, zodat ze de gewenste biobrandstoffen produceren. “Het is plug-and-play: als we een ander gen in de bacterie stoppen, komt er een ander product uit,” zegt hoofdonderzoeker Klaas Hellingwerf.
2. Maak er wodka van
Jezelf de vergetelheid in drinken en tegelijkertijd het milieu redden? Klinkt als het beste van twee werelden. Het bedrijf Air Co. gebruikt CO2 om 'klimaatpositieve wodka' te maken. Dat doen ze door eerst groene waterstof te produceren, en deze te combineren met CO2 voor ethanol. Nogal omslachtig, en het is dan ook grotendeels een gimmick. Maar Air Co. denkt dat CO2 een waardevolle grondstof kan worden. En door luxe producten te maken van het problematische gas, worden de ogen van het grote publiek mogelijk geopend. Daarover gesproken:
3. Ruwe diamanten
Diamanten zijn in feite koolstofatomen die millennia lang samengeperst zijn in de grond. Aangezien er ook koolstofatomen in CO2 zitten, leek het het bedrijf Aether logisch om diamanten te maken van CO2. Elke karaat aan diamant vraagt om 20 ton CO2. Met een flinke diamanten ring zitten er dus significante hoeveelheden CO2 vast om je vinger. In 2021 verkocht Aether de eerste diamanten en in 2022 moeten er duizenden karaten aan diamanten over de toonbank vliegen. Het uiteindelijke doel: zoveel geld verdienen om de kosten om CO2 uit de lucht te halen te kunnen compenseren.
4. Wek er stroom mee op
Veel CO2 komt vrij bij de productie van stroom. In het lab van Wetsus in Leeuwarden hebben ze juist weer stroom geproduceerd uit CO2.
De onderzoekers pompen daarvoor CO2 door een tank met water. In deze tank bevinden zich twee membranen: aan de ene kant van de tank een membraan dat alleen positief geladen ionen doorlaat, aan de andere kant een membraan dat hetzelfde doet met negatief geladen ionen.
Als CO2 in water oplost, splitst het gas zich in positieve waterstofionen en het negatieve bicarbonaat. Uit het ladingsverschil dat ontstaat aan verschillende zijden van de tanks kan vervolgens een stroom van elektronen – oftewel elektriciteit – worden gecreëerd. De onderzoekers werken nu hard om het concept naar commerciële schaal te brengen.
5. Produceer iPhone-hoesjes
iPhone-hoesjes gemaakt uit CO2. Het klinkt als een mooie gimmick, maar de onderliggende techniek is veel breder toepasbaar.
Start-up Newlight Technologies vervangt aardolie door CO2 als grondstof voor plastic. Het centrale ingrediënt voor de iPhone-hoesjes, AirCarbon, wordt geproduceerd uit twee broeikasgassen: CO2 en methaan. Het bedrijf wint deze gassen bij boerderijen, vuilstortplaatsen en waterzuiveringsinstallaties.
De technologie waarbij CO2 wordt omgezet in plastic bestaat al decennia, maar de ontwikkeling van een biokatalysator maakt het proces kosteneffectief. Volgens Newlight is het product zelfs CO2-negatief: de productie haalt meer CO2 uit de lucht dan er wordt uitgestoten. Newlight benadrukt dat het proces zelfs goedkoper is dan plastics gemaakt uit aardolie. AirCarbon kan net als normaal plastic in elke vorm worden gegoten.
6. Reinig je pak met CO2
In Weesp gebeuren mooie dingen. Uit de koker van het bedrijf FeyeCon zijn al twee topinnovaties gerold: het verven met CO2 en het reinigen met CO2.
Met de eerste uitvinding is water niet langer nodig voor het kleuren van textiel. Het innovatieve proces, genaamd ColorDry, reduceert de verftijd met 40 procent. Het energieverbruik wordt gereduceerd met 60 procent en de CO2-voetafdruk met 25 procent. IKEA en Nike maken al gebruik van ColorDry van FeyeCon.
De tweede vinding van FeyeCon – vermarkt door dochterbedrijf CO2Nexus – reinigt kleding met CO2. Traditionele kledingreiniging is energie- en waterintensief. Daarnaast wordt voor het stomen van kleding het toxische middel perchloorethyleen gebruikt. Bij het nieuwe proces zijn geen schadelijke chemicaliën meer nodig, noch water of een droger. Kleding en textiel gaan ook langer mee, zeggen de ontwikkelaars.
7. Maak er… rotsen van
In de oliestaat Oman staat een vreemde rotsformatie. Deze rots bestaat uit olivijn en pyroxeen en haalt CO2 uit de lucht. Daarbij ontstaan kwarts, calciet en magnesiet. “Bij de reacties zwelt het gesteente op en komt warmte vrij", zegt Wetenschap24.
Amerikaanse geologen denken nu dat ze deze reactie tussen rots en broeikasgas kunnen versnellen. Ze rekenen voor dat Oman daarmee in theorie jaarlijks vier miljard ton CO2 kan vastleggen. Dat is ongeveer 10 procent van de globale CO2-uitstoot per jaar.
Als de methode van de Amerikanen werkt, dan moet het mogelijk zijn om de rotsen zelfs een miljard keer zo snel koolstof te laten vastleggen. Dat is een snelheid waar je iets aan hebt. “Op die manier zou je met een kubieke kilometer van het materiaal binnen een jaar niet minder dan twee miljard ton CO2 onschadelijk kunnen maken", rekent Wetenschap24 voor. “Waarna het gesteente overigens zou zijn uitgedijd tot 1,44 kubieke kilometer.”
Kan dit? Zeker. Op veel kleinere schaal bewijst het doodnormale zand GreenSand al dat olivijn CO2 kan binden.
Schrijf je in voor onze Newsbreak: iedere dag rond 12 uur het laatste nieuws
Wil jij iedere middag rond 12 uur het laatste nieuws over duurzaamheid ontvangen? Dat kan! Schrijf je hier in voor onze Newsbreak.
schrijf je in voor de nieuwsbrief
Wil jij iedere ochtend rond 7 uur het laatste nieuws over duurzaamheid ontvangen? Dat kan!
Schrijf je nu in
