Wetsus test watergebaseerde CO2-afvang op pilotschaal
Mobiele demo draait 900 uur en vangt 10 kg CO2/u
Wetsus heeft samen met internationale partners in het Europese ConsenCUS-project voor het eerst een elektrochemische, watergebaseerde CO2-afvanginstallatie op mobiele pilotschaal getest met echt rookgas. De installatie draaide op meerdere industriële locaties ruim 900 uur ononderbroken en ving per module 10 kilogram CO2 per uur af.
Schoner alternatief voor amines
De technologie van het watertechnologische onderzoekscentrum groeide in drie jaar van 1 gram CO2 per uur in het lab naar pilotschaal en steeg van Technology Readiness Level 3 naar 7.
De installatie gebruikt een waterige kaliumhydroxide-oplossing (KOH) in plaats van de gangbare amines. Ook worden schadelijke zwavel- en stikstofoxiden verwijderd.
Terwijl amines effectief zijn maar kunnen afbreken tot toxische bijproducten en veel proceswarmte vragen, is KOH stabiel en vormt het met CO2 eenvoudigweg carbonaatzouten. Het oplosmiddel kan vervolgens elektrochemisch worden teruggewonnen, zonder de inzet van hoge temperaturen.
De tests vonden plaats bij een raffinaderij in Roemenië, een cementfabriek in Denemarken en een derde locatie in Griekenland.
De resultaten zijn recent gepubliceerd in Carbon Capture Science & Technology.
Membraanstack maakt kringloop compleet
De terugwinning vindt plaats in een bipolaire-membraanelektrodialyse-stack (BMED) met 126 celparen, ontwikkeld door REDstack. In deze stack wordt water via elektrische stroom gesplitst in zuur en base, waardoor een zuivere CO2-gasstroom vrijkomt en het oplosmiddel direct opnieuw inzetbaar is.
Dankzij een nieuw ontwerp met een 2500 keer groter membraanoppervlak dan eerdere labopstellingen, kon één set membranen circa 10 kilogram CO2 per uur verwerken—goed voor bijna 100 ton per jaar. De installatie zuivert de CO2 tot circa 98% en is modulair opschaalbaar door meerdere units te koppelen.
Energieverbruik en perspectief
In deze eerste demonstratie lag het specifieke energieverbruik tussen 15 en 45 GJ per ton CO2, hoger dan bij geoptimaliseerde amineprocessen. Volgens de onderzoekers laten labresultaten zien dat verdere optimalisatie het verbruik aanzienlijk kan verlagen, mogelijk tot ruim onder 10 GJ per ton, terwijl het gebruik van niet-toxische chemicaliën behouden blijft.
Snelle opschaling geeft vertrouwen
“Dat deze technologie zo’n ongelofelijke groeispurt heeft meegemaakt, laat zien wat voor potentieel er voor ons ligt,” zegt dr. Sara Vallejo Castaño, wetenschappelijk projectleider bij Wetsus. “Ik heb van dichtbij gezien hoe stacks met een oppervlak van 0,1 m² in het lab zijn opgeschaald naar bijna 50 m². Dat het in zo’n moordend tempo kan, geeft veel hoop voor de toekomst.”
Over Wetsus en ConsenCUS
Wetsus, European Centre of Excellence for Sustainable Water Technology, is een onderzoeksinstituut dat met meer dan twintig universiteiten en ruim honderd bedrijven werkt aan duurzame waterinnovaties. Het door de Europese Unie gefinancierde ConsenCUS-project test en ontwikkelt elektrisch aangedreven technologie voor CO2-afvang, -benutting en -opslag op industriële schaal.