Is azijn het geheime middel in de strijd tegen klimaatverandering?

Azijn, je gebruikt het als schoonmaakmiddel of gooit het door de salade, maar dat het ook kan helpen om de opwarming van de aarde tegen te gaan, had je niet kunnen bedenken. Toch lijkt het daar wel op: het is Australische onderzoekers gelukt om CO2 om te zetten in azijnzuur.

En het is niet zomaar een proefprojectje. Het proces was efficiënt en betaalbaar en kan dus mogelijk in de toekomst op grote schaal worden ingezet om broeikasgassen uit de atmosfeer te halen.

Azijnzuur wordt niet alleen in de keuken gebruikt, maar het is ook een belangrijk middel in de industrie. Het zit bovendien in vinylverf en in sommige soorten lijm. Het middel kan op twee manieren worden gemaakt. De natuurlijke manier is al duizenden jaren oud: het ontstaat tijdens de vergisting van alcohol door de Acetobacter-bacterie als er genoeg zuurstof bij de drank komt.

Grote industriële behoefte
Synthetisch azijnzuur wordt gemaakt uit fossiele grondstoffen, zoals aardgas. Het ontstaat door methanol en koolstofmonoxide onder hoge druk en bij 180 graden met elkaar te laten reageren met behulp van een katalysator, bestaande uit kobalt-, rodium of indiumverbindingen. Dit kost veel energie en grondstoffen. Daarbij heeft de industrie wereldwijd maar liefst 6,5 miljoen ton synthetisch azijnzuur per jaar nodig. Een kosteneffectieve methode, die ook nog eens wonderen doet voor het broeikaseffect, heeft dan ook een enorme potentie.

De onderzoekers uit Melbourne laten in hun nieuwe studie zien dat azijnzuur gesynthetiseerd kan worden uit koolstofdioxide met behulp van een katalysator, die is opgebouwd uit vaste stoffen. De nieuwe techniek kan de huidige katalysatoren die bestaan uit vloeibaar rodium of iridium op termijn vervangen, schrijven ze. Vloeibare katalysatoren moeten eerst gepurificeerd worden, terwijl vaste katalysatoren direct klaar zijn om aan de slag te gaan. Dit gaat niet alleen sneller maar scheelt ook fors wat betreft de emissie van schadelijke gassen.

Negatieve emissiecijfers
“Sinds het begin van de industriële revolutie is het aandeel CO2 in de atmosfeer gestegen. Het is de belangrijkste oorzaak van het broeikaseffect dat de afgelopen decennia heeft geleid tot de opwarming van de aarde. Ook al stoppen we nu direct met alle industriële uitstoot, dan nog blijven de negatieve effecten van de klimaatopwarming in ieder geval nog duizend jaar doorgaan, terwijl de natuur het surplus aan CO2 langzaam absorbeert”, zegt onderzoeker Akshat Tanksale. “De nood is daarom hoog: we moeten een manier vinden om CO2 actief uit de atmosfeer te halen en om te zetten in producten die de CO2 vasthouden.” En precies dat is de onderzoekers gelukt.

De transformatie van het metalen organische framework (MOF). Afbeelding: Monash University

Het team begon met de ontwikkeling van een zogenoemd metalen organisch framework (MOF), dat uit kristallen materiaal bestaat van ijzeratomen die via organische bruggen aan elkaar verbonden zijn. Deze bruggen zijn daarna moedwillig kapotgemaakt door het MOF te verhitten, zodat de ijzeratomen dichterbij elkaar komen en deeltjes vormen van een paar nanometers lang. Deze ijzeren nanodeeltjes zijn onderdeel van een poreuze koolstoflaag, waardoor ze tijdens de heftige reactie-omstandigheden hun werk als katalysator goed kunnen blijven doen. Ze zijn heel actief en tegelijkertijd stabiel. Dit is de eerste keer dat een katalysator op basis van ijzeratomen de synthese van azijnzuur mogelijk maakt.

Te mooi om waar te zijn?
Het nieuwe proces is efficiënter en goedkoper dan zijn voorganger. Maar ook het milieu is gebaat bij de revolutionaire nieuwe methode. Verder onderzoek moet de weg vrijmaken voor schaalvergroting. Zo kan de vervuilende manier waarop azijnzuur nu nog wordt geproduceerd, plaatsmaken voor een veel duurzamer proces dat ook nog de opwarming van de aarde tegengaat.

Winst maken met de productie en verkoop van azijnzuur, met een gratis grondstof, terwijl tegelijkertijd de klimaatcrisis wordt opgelost? Het lijkt te mooi om waar te zijn, maar volgens de studie kan het realiteit worden. De onderzoekers zijn nu bezig om de methode geschikt te maken voor commercieel gebruik.

Bronmateriaal

Fout gevonden?

Voor jou geselecteerd