Det lyder som den omvendte verden. Kuldioxid (CO2) kendes normalt som slutproduktet af forbrændingsprocesser, men forskere i CASE vil gøre den upopulære gas til en ressource. Ideen er at producere brændstof af vand og kuldioxid, i en proces der er simpel nok til at blive brugt ude i lokale samfund i ulandene.
Vand og kuldioxid kan danne brændstoffet methanol eller længere kulbrinter, men i dag kan det ikke gøres tilstrækkelig billigt. Professor Mogens Mogensen fra Risø DTU er projektleder for CASE-projektet, der vil bruge elektrokemi til at gøre fremstillingen af methanol rentabel.
Ved hjælp af elektrisk energi fra vedvarende energikilder vil Mogens’ gruppe fremstille methanol enten direkte fra kuldioxid og vand eller via syntesegas (H2 og CO). Den store udfordring er at få processen til at forløbe ved lavere temperaturer end de 300 °C, det normalt kræver at fremstille methanol. Ideelt set skal brændstoffet kunne fremstilles ved stuetemperatur for at gøre det muligt at have lokale produktionsanlæg for eksempel i ulande.
Den elektrokemiske reaktion mellem vand og kuldioxid er afhængig af katalysatorer, som styrer og øger hastigheden på reaktionen. Jagten på gode katalysatorer er derfor altafgørende i forskernes arbejde.
- En måde at angribe det på, er via teorien, forklarer Mogens og fortsætter:
- Vi kan regne os frem til, hvilke nye materialer der kan være brugbare katalysatorer. Men det er ikke nogen nem opgave, og fra at teoretikerne peger på et forslag, til det virker i praksis, er der endnu et stort stykke arbejde.
Mogens er dog forventningsfuld og følger ivrigt med i projektets udvikling, ligesom han samtidig deltager i endnu en projektgruppe i CASE. Her forskes der på lignende vis i at lave brændstof via elektrokemi, dog ved at fiksere kvælstof i stedet for kuldioxid. De to projekter har derfor meget forskning til fælles og holder projektmøder sammen.
Her kan du læse om nogle af de forskere der er tilknyttet elektrokemisk fiksering af CO2 i brændstof:
Inspiration fra naturen
Nadia Luciw, ph.d.-studerende, 26 år, teoretisk fysiker
Naturen har brugt CO2 fra atmosfæren i milliarder af år, så det er oplagt for Nadia Luciw at hente inspiration herfra, da hun er en af forskerne i CO2-gruppen. Nadia forsker i at omdanne CO2 til CO, som er en nyttig gas, der for eksempel kan bruges til at lave brændstof. I naturen kan man finde bakterier som effektivt omdanner CO2 til CO ved hjælp af nikkelholdige enzymer, men enzymerne er for skrøbelige til at bruge i industrien. Derfor forsker Nadia i at overføre enzymernes egenskaber til uorganiske katalysatorer, som er langt mere holdbare. Nadia har lavet en computermodel af enzymet, så hun kan undersøge dets egenskaber på kryds og tværs ved hjælp af beregninger. Hun håber derved at kunne afsløre, hvad der præcis gør enzymet så effektivt til at omdanne CO2.