Van broeikasgas tot bouwmateriaal

Titel	:	Van broeikasgas tot bouwmateriaal
Publicatie datum:	:	4 september 2003
Trefwoorden:	:	CO2, broeikasgas, reductie, minerale vastlegging, opslag, bouwmateriaal
Zie ook:	:	http://www.ecn.nl/sf/research/climate/minco2seq/

ECN onderzoekt een nieuw proces om de CO2-uitstoot van de industrie te reduceren. In het proces reageert het broeikasgas met industriële reststoffen tot producten die kunnen dienen als bouwmateriaal.

Wetenschappers van het Energieonderzoek Centrum Nederland (ECN) zijn gestart met onderzoek naar een nieuw proces waarmee de CO2-uitstoot van elektriciteitscentrales en andere industriële bedrijven kan worden verminderd. In het beoogde proces reageert koolstofdioxide bij hoge temperatuur en druk met industriële reststoffen, waarbij het permanent wordt vastgelegd en de reactieproducten als secundaire bouwstof kunnen dienen. De zoektocht naar deze zogeheten minerale vastlegging maakt deel uit van het programma ‘Decarbonisation of Fossil Fuels’ (DECAFF) en vormt de komende jaren het promotieonderzoek van ECN-onderzoeker Wouter Huijgen. Hij vertelt hoe het onderzoek is opgezet. Huijgen: “Het idee achter minerale vastlegging komt voort uit het nabootsen en versnellen van natuurlijke verweringsprocessen. In de natuur worden gesteenten door erosie blootgesteld aan de atmosfeer, waarna deze in aanwezigheid van water met koolstofdioxide uit de atmosfeer reageren tot carbonaten. Dit proces kent grote voordelen ten opzichte van andere opslagmethoden, zoals opslag in lege aardgasvelden en ondergrondse waterhoudende lagen. De gevormde producten zijn thermodynamisch stabiel, waardoor er geen kans bestaat dat de CO2 na verloop van tijd weer terugkeert naar de atmosfeer. Hierdoor is de vastlegging permanent en inherent veilig.” “Een ander voordeel is dat het energieverbruik en de kosten van opslag kunnen worden verlaagd door de warmte te benutten die bij het proces vrijkomt. Tenslotte zijn er in theorie wereldwijd voldoende geschikte mineralen beschikbaar om alle toekomstige CO2-emissies door verbranding van fossiele brandstoffen via deze route te binden. Een groot nadeel van het verweringsproces vormt echter de tijdsduur: in de natuur duren verweringsprocessen miljoenen jaren. De uitdaging zit dan ook in het vinden van manieren om de reacties te versnellen, zodat industriële toepassing mogelijk wordt. We streven ernaar om de mineralen in minder dan een uur om te zetten.” Schematische weergave minerale CO2 opslag Slakken “We kwamen op het idee om als grondstof voor de minerale vastlegging in plaats van delfstoffen ook alkalische industriële reststoffen te gebruiken. Voorbeelden van dergelijke industriële reststoffen zijn de slakken die overblijven na de verbranding van huishoudelijk afval in afvalverbrandingsinstallaties (AVI’s) en bij de productie van staal. Deze vertonen sterke overeenkomsten met natuurlijke mineralen. Ze zijn alkalisch en rijk aan calcium en dus in staat CO2 te binden. Een groot voordeel is dat reststoffen in industriële gebieden in grote hoeveelheden tegen lage kosten beschikbaar zijn. Daarbij heeft ECN eerder aangetoond dat de milieukwaliteit van reststoffen door reactie met koolstofdioxide sterk verbeterd kan worden. Op deze manier worden de mogelijkheden voor hergebruik van deze materialen vergroot.” “Het afgelopen jaar hebben we aan de hand van een literatuurstudie de procescondities en -routes vastgesteld, die het mogelijk maken om in relatief korte tijd kooldioxide vast te leggen in reststoffen. Op basis hiervan hebben we een experimentele opstelling ontworpen, die enkele maanden geleden in gebruik is genomen. De opstelling is zo ontworpen dat deze geschikt is om zoveel mogelijke denkbare uitgangsmaterialen, zowel primaire delfstoffen als diverse typen alkalische reststoffen, te behandelen. Dit betekent dat we bij een breed scala aan procescondities kunnen werken. De komende tijd zullen we verschillende reststoffen behandelen en richten we ons op een verdere optimalisatie van het proces.” Contact: Wouter Huijgen / Rob Comans ECN Schoon Fossiel 0224 – 56 8162 / 4218 huijgen@ecn.nl / comans@ecn.nl