Een team van het Zwitserse EPFL werkt aan een uniek prototype dat grafeenmembranen combineert met een poreus, sponsachtig materiaal om CO2 uit de atmosfeer te halen. De technologie heeft de potentie om de klimaatdoelstellingen te behalen door koolstofemissies uit de atmosfeer te verwijderen.
Grafeen en sponzen: partners in CO2-afvang
Het team van EPFL-studenten ontwikkelt een technologie die grafeenmembranen en een sponsachtig materiaal combineert om CO2 uit onze atmosfeer te halen. Deze technologie vangt CO2 op bij zowel lage als hoge concentraties, dankzij de combinatie van adsorberend poeder en grafeenmembranen. Het doel is om een kosteneffectieve methode voor koolstofafvang te creëren die kan bijdragen aan het behalen van de klimaatdoelstellingen.
Twee technieken, één doel: CO2 verwijderen
De technologie bestaat eigenlijk uit twee aparte technieken. De eerste, ontwikkeld door professor Wendy Queen, maakt gebruik van een adsorberend poeder dat als een spons fungeert, CO2 uit de lucht absorbeert en bij verhitting vrijgeeft. De tweede technologie, ontwikkeld door professor Kumar Agrawal, gebruikt grafeenmembranen als zeven die alleen CO2 doorlaten. Dit is mogelijk door kleine gaatjes in de grafeenfilm te prikken die precies groot genoeg zijn voor CO2-moleculen.
Maximaliseren van voordelen, minimaliseren van nadelen
Het team wil de sterke punten van beide technieken benutten en hun zwakke punten minimaliseren. Terwijl de technologie van Queen efficiënt is bij lage CO2-concentraties, vereist het energie-intensieve verhitting om het vastgelegde CO2 weer vrij te maken. Aan de andere kant gebruikt Agrawal's technologie weinig energie maar is het alleen efficiënt bij hoge CO2-concentraties. Door deze twee technieken te combineren willen ze de koolstofafvang goedkoper maken.
Een van de grootste uitdagingen waar het team voor stond, was de schaal van het project. In het laboratorium werken ze op centimeterschaal, maar voor praktische toepassingen moet dit opgeschaald worden naar meters - en uiteindelijk zelfs tien keer zo groot. Dit is nodig om de technologie bruikbaar te maken in de echte wereld.
Hoewel het prototype in zijn huidige vorm slechts kleine hoeveelheden CO2 kan opvangen, is het doel om binnen afzienbare tijd een aanzienlijk grotere hoeveelheid - één of twee kilo per dag - te kunnen afvangen. Het team hoopt tegen het einde van het jaar zelfs in staat te zijn om koolzuurhoudend water te produceren op de campus met behulp van de opgevangen CO2.
De ultieme missie: een schone atmosfeer voor iedereen
Het team hoopt een technologie te ontwikkelen die niet alleen effectief is in het afvangen van onze huidige CO2-uitstoot, maar ook in het verwijderen van alle koolstof die sinds het begin van het industriële tijdperk in de atmosfeer is terechtgekomen. Dit is een ambitieus doel, maar essentieel als we de klimaatdoelstellingen willen halen.
