In 2050 wil Nederland klimaatneutraal zijn. De uitstoot van broeikasgas moet daarvoor worden teruggedrongen. In sommige sectoren, zoals de bouw en landbouw, is nul uitstoot echter niet haalbaar. Dr.ir. David Vermaas wil daar een oplossing voor vinden en ontwikkelt in Delft technologie om CO2 uit de lucht te halen. Dat is een race tegen de klok. “Deze technologie hadden we eigenlijk al jaren eerder moeten hebben. Die tijd moeten we nu inhalen.”
In de onderzoeksgroep van Vermaas wordt gewerkt aan het afvangen van CO2 uit de lucht met behulp van elektrochemie en duurzame elektriciteit. Dit proces zorgt voor negatieve emissies en is cruciaal om de ambitie om klimaatneutraal te worden te halen.
“Voor het afvangen van CO2 uit de lucht gebruiken we water en een bipolair membraan”, legt David Vermaas uit. “Wanneer je daar spanning op zet dan maakt die van het water zuur en base zonder dat je chemicaliën nodig hebt. Daarmee vangen we CO2 uit de lucht. Daarna veranderen we de zuurgraad van het water van een base oplossing naar een zure oplossing. Je krijgt dan een vloeistof met een oververzadigde CO2 concentratie, een soort Spa Rood. De CO2 die daaruit omhoog komt vangen we op, en we gebruiken de oplossing opnieuw en opnieuw om meer CO2 uit de lucht te vangen.”
CO2 opslaan
De afgevangen CO2 kan worden opgeslagen, bijvoorbeeld in gesteentes of onder de grond. “Opslaan onder de grond is een goede oplossing. Je haalt CO2 daadwerkelijk uit de lucht en slaat het voor eeuwen op. Dat draagt bij aan het oplossen van het broeikas probleem. Er is wel discussie over welke CO2 je dan opslaat. CO2 afvangen bij fabrieken of energiecentrales kan al jaren, maar daarbij wordt de bron van het probleem niet aangepakt. Daarom kijken wij naar het vangen van CO2 uit de lucht, waarmee we negatieve emissies kunnen maken.”
"“Wij werken aan een belangrijk onderdeel van de energietransitie waar nog maar weinig technologie voor beschikbaar is. Deze technologie hadden we eigenlijk al jaren eerder moeten hebben. Die tijd moeten we nu inhalen."
Dr.ir. David Vermaas, associate professor TU Delft
Duurzame brandstoffen en plastic
Op de lange termijn kan de afgevangen CO2 ook gebruikt worden om alternatieve ‘fossiele brandstoffen’ van te maken. Die duurzame brandstoffen kunnen worden gebruikt voor processen die moeilijk zijn te elektrificeren. Zoals langeafstand vliegen, de landbouw of bouwsector. Er kunnen ook producten van worden gemaakt, duurzaam plastic bijvoorbeeld. “Meer dan 10 procent van onze olieconsumptie gaat op dit moment naar het maken van plastics en chemicaliën. Een deel van het plastic is te recyclen, maar er zal altijd behoefte blijven aan nieuw plastic. Wanneer je CO2 afvangt uit de lucht kun je er ethyleen van maken en dat is de grondstof voor een van de meest gebruikte kunststoffen, polyethyleen.”
Opstelling verbeteren
In het lab van Vermaas staat een werkende CO2-capture opstelling met een capaciteit van 1 kg per dag. “Deze opstelling laat zien dat het mogelijk is. Nu moeten we de meest cruciale onderdelen gaan verbeteren. Ten eerste het membraan waarmee we zuur en base maken. Dat kan nog veel energie-efficiënter en met een hogere productiecapaciteit. Het tweede verbeterpunt is hoe we de vloeistoffen en de lucht samenbrengen. Er zit niet zo heel veel CO2 in de lucht, slechts 0,04 procent. Je hebt dus heel veel volume lucht nodig voor 1 volume vloeistof. We werken aan nieuwe efficiëntere ontwerpen voor de vloeistof-lucht-contactor.”
Tijd inhalen
In 2050 moet Nederland klimaatneutraal zijn. Om dat doel te halen is het nodig om ook CO2 uit de lucht te halen. Daarmee kunnen rest-emissies naar nul worden gebracht. “Wij werken aan een belangrijk onderdeel van de energietransitie waar nog maar weinig technologie voor beschikbaar is. Deze technologie hadden we eigenlijk al jaren eerder moeten hebben. Die tijd moeten we nu inhalen.”
Met donaties van alumni
“Met donaties van alumni kunnen we twee dingen doen. Het eerste is een mobiel demonstratiemodel bouwen. Hiermee laten we de werking van ons systeem zien en kunnen we begrip en steun voor ons werk vergroten. Er worden nu vaak dingen gedaan rond de energietransitie omdat het moet, maar het zou mooi zijn als het ook is omdat we er - als universiteit en als land - goed in zijn. Daarnaast kunnen we met extra budget de twee onderzoekers die hieraan werken ondersteunen met extra capaciteit voor het doen van testen. Dit versterkt en versnelt het onderzoek.”
Doet u mee?
Met een gift helpt u onderzoek te versnellen, maakt u een pilot of extra testen mogelijk.
Welke Tech for Impact onderzoeker mag op uw steun rekenen?
-
Universiteitsfonds Delft gebruikt uw gegevens voor het uitvoeren en vastleggen van de donatie en om u te informeren over de activiteiten en het werk van het Universiteitsfonds. Uw gegevens worden vertrouwelijk behandeld volgens de Wet Registratie Persoonsgegevens en nooit aan derden verstrekt. Lees hier ons privacy statement
Onderzoekersprofiel
Naam: David Vermaas (40)
Geboren in: Hoogeveen
Expertise: scheikundig ingenieur
Faculteit: Technische Natuurwetenschappen
Werkt aan: het afvangen van CO2 uit de lucht
Impact: met negatieve CO2 emissies bijdragen aan een klimaatneutraal Nederland
Besteding donatie: extra ondersteuning onderzoekers en bouw van demonstratiemodel
Waarom TU Delft
“Er zijn maar een handvol bedrijven en universiteiten bezig met het afvangen van CO2 uit de lucht. TU Delft doet dit al 5 jaar en heeft ook een grote energy technology community. Dat biedt een goede voedingsbodem om hier aan te werken. CO2 uit de lucht halen is een cruciaal onderdeel van de energietransitie waar nog maar heel weinig technologie voor beschikbaar is. Nu kunnen we de kans pakken als TU Delft en Nederland om internationaal voorop te gaan lopen in CO2-technologie.”
Op de lange termijn kan de afgevangen CO2 ook gebruikt worden om alternatieve ‘fossiele brandstoffen’ van te maken. Die duurzame brandstoffen kunnen worden gebruikt voor processen die moeilijk zijn te elektrificeren. Er kunnen ook producten van worden gemaakt, duurzaam plastic bijvoorbeeld.
