de conversie van CO2 naar methanol geldt dat het thermodynamisch evenwicht onder gangbare condities aan de kant van CO2 en waterstof ligt. Het evenwicht kan alleen de kant van methanol worden opgedrongen door de toepassing van hoge druk (duur!) en/of een lage temperatuur (de hiervoor benodigde katalysatoren bestaan nog niet). Voor de omgekeerde water-gas-shift-reactie schuift het evenwicht de juiste kant op door hele hoge temperaturen van 1000 graden (eveneens duur). “Om het proces economisch aantrekkelijk te maken, zoeken we dus naar katalysatoren die methanol bij lage temperatuur uit CO2 maken, maar ook naar andere slimme oplossingen. Een van de oplossingen is voortdurend water en methanol uit de reactor te verwijderen. Dan krijg je een beter proces.” Shell doet hier samen met de Universiteit Twente onderzoek naar. “We hebben al veel bereikt, maar er is nog een lange weg te gaan.” Methanisering Er dient zich nog een wellicht aantrekkelijker optie aan: conversie van CO2 Met de huidige DAC-installaties kost het gemiddeld zo’n 600 euro om een ton CO2 uit de lucht te halen, waar een kostprijs van 100 euro een economisch acceptabel bedrag zou zijn... gasnet naar huishoudens en industriële installaties. “Dat is een enorm pluspunt voor in de praktijk. Ons distributienet kan dus intact blijven.” Van der Made omschrijft fossiel methaan (aardgas) in combinatie met productie van groen methaan uit CO2 miden groene waterstof naar methaan. Dit katalyseproces is in de vorige eeuw al ontdekt door de Fransman Sabatier. Methanering van CO2 is volgens Van der Made een aanlokkelijk proces, omdat het thermodynamisch evenwicht bij redelijke condities (temperatuur en druk) aan de juiste kant ligt en CO2 dus volledig in methaan omgezet wordt. Het eveneens ‘groene’ methaan kan via het bestaande dels methanering (of uit biomassa) als aantrekkelijke mogelijkheid voor de energietransitie. “Langzame vervanging van het huidige aardgas door groen methaan stelt een land als Nederland in staat de huidige gasinfrastructuur tot in lengte van dagen te blijven gebruiken”, zegt Van der Made. “Voor een land als China is deze route helemaal ideaal. Eerst steenkool inruilen voor fossiel gas - dat geeft al een halvering van de CO2 - emissies - en vervolgens fossiel gas vervangen door groen methaan.” Beschikbaar De technologie achter CO2 -conversie met hydrogenering, stellen Van der Made en Weckhuysen, is over niet al te lange tijd beschikbaar. Technisch gezien, verwacht Weckhuysen, is CO2 -hydrogenering naar methanol binnen vijf tot tien jaar industrieel bruikbaar. “Aan de technologie zal het niet liggen. Dat gaat allemaal beslist lukken. Maar we moeten wel realistisch zijn. Er is nog veel nodig om de waterstofproductie op te schalen. Bovendien kan de industrie dan wel enorme electrolysers gaan bouwen, zaak is dat er volop goedkope duurzame elektriciteit beschikbaar is.” Politieke keuzes zijn nodig, stelt Weckhuysen, anders verliest de industrie in ons land mogelijk de concurrentie met de gebouwde omgeving en elektrische voertuigen. Een optie, aldus Weckhuysen, is CO2 -beprijzing. “We moeten CO2-hergebruik stimuleren en nog meer investeren in duurzame energieopwekking.” Van der Made voorziet dat de kosten voor elektrolyse steeds verder zullen afnemen. “Deze horde wordt zeker genomen. Al zal de prijs van duurzame energie structureel laag moeten blijven”, valt hij Weckhuysen bij. De Shell-wetenschapper constateert echter wel dat kosten voor het wegvangen van CO2 uit de lucht vooralsnog te hoog zijn. Technisch gezien is het geen uitdaging meer de aanwezige concentratie van 400 ppm (parts per million) aan CO2 gen. Zo scrubt de DAC-technologie van het Zwitserse Climeworks CO2 uit de lucht met een filter met amine-verbindingen. Door het filter te verhitten komt de opgevangen CO2 los in geconcentreerde vorm. Zo zijn er nog meer DAC-technieken. Nadeel is vooralsnog dat de DAC-technologie veel energie verbruikt. “Met de huidige DAC-installaties”, zegt Van der Made, “kost het gemiddeld zo’n 600 euro om een ton CO2 uit de lucht te halen, waar een kostprijs van 100 euro een economisch acceptabel bedrag zou zijn.” Al zal de prijs door technische verbeteringen beslist zakken, verwacht hij. “En zonnepanelen waren ook ooit vele malen duurder dan nu, voordat China ze in grote aantallen gingen maken.” Extrusiemachine in het Shell Technology Center Amsterdam (STCA) voor het prepareren van katalysatoren (Foto: Shell). 21 in de atmosfeer weg te van
22 Online Touch Home