Wetenschappers zetten koolstofdioxide om in elektriciteit
Verschillende onderzoeksteams werken aan een manier om koolstofdioxide chemisch te vangen, voordat het in de atmosfeer verdwijnt. Recentelijk hebben wetenschappers van de Cornell universiteit een manier gevonden om CO2 niet alleen te vangen maar er ook een interessant bijproduct van te maken.
Professor Lynden Archer en zijn student Wajdi Al Sadat ontwikkelden een aluminium/koolstofdioxide energiecel, die elektrochemische reacties gebruikt om koolstofdioxide af te breken en elektriciteit te produceren.
De energiecel gebruikt aluminium als anode. Een mix van zuurstof en koolstofdioxide vormt de kathode, oftewel de tegengestelde pool. Elektrochemische reacties tussen deze twee polen zorgen ervoor dat koolstofdioxide afgebroken wordt en er een koolstofrijk mengsel ontstaat. Daarnaast wordt er elektriciteit geproduceerd en blijft oxalaat over als bijproduct.
"Het is een belangrijke ontwikkeling dat we een technologie hebben ontwikkeld waarbij koolstof wordt gevangen en elektriciteit wordt opgewekt," zegt Archer. "Momenteel is het lastig om systemen voor het vangen van koolstofdioxide in te zetten in elektriciteitscentrales, omdat huidige systemen vloeistoffen gebruiken die verhit moeten worden. Dit neemt 25% van de energieoutput van een centrale in beslag en is dus commercieel niet aantrekkelijk."
De nieuwe elektrochemische cel is een beter alternatief, vinden de onderzoekers zelf. De cel produceert dertien ampère-uren per gram koolstof (als kathode) bij een ontlading van ongeveer 1,4 volt. De cel produceert daarmee evenveel energie als batterijsystemen met een hoge energiedichtheid. Er is wel een nadeel. De elektrolyt – de vloeibare verbinding tussen de anode en de kathode – is zeer gevoelig voor water. Archer gaat op zoek naar alternatieve elektrolyten, die minder gevoelig zijn voor water, zodat de energiecel verder verbeterd wordt.
"The O2-assisted Al/CO2 electrochemical cell: A system for CO2 capture/conversion and electric power generation" - Science Advances