Teake Zuidema
Omgekeerde verbrandingsmotor recyclet koolstofdioxide met zonne-energie
Onderzoekers van het Amerikaanse Sandia National Laboratory hebben een CR5 (Counter-Rotating-Ring Receiver Reactor Recuperator) gebouwd die met energie uit zonlicht koolstofdioxide omzet in koolstofmonoxide, en water in waterstof en zuurstof.
De technologie levert zo een mengsel van koolstofmonoxide en waterstof, ook bekend als syngas, dat geschikt is om allerlei vloeibare brandstoffen voor auto’s en vliegtuigen te produceren.
De CR5 is een cilindervormige machine die bestaat uit twee afzonderlijke kamers waarvan er één met behulp van een solar concentrator wordt verhit tot vijftienhonderd graden Celsius. In het centrum van de machine maken veertien schijven iedere minuut een volledige omwenteling door de beide kamers. De buitenste rand van iedere schijf bestaat uit een matrix van zirconium, waarin een composiet met ijzeroxide is opgeslagen.
In de hete kamer staat het ijzeroxide zuurstofmoleculen af. Wanneer dit deel van de schijf vervolgens in de koude kamer terechtkomt, onttrekt het afgekoelde ijzeroxide daar weer zuurstofmoleculen aan de daar aanwezige koolstofdioxide. Het is op deze manier een continuproces waarbij de instroom van koolstofdioxide wordt omgezet in een uitstroom van koolstofmonoxide. Op identieke wijze kan CR5 water omzetten in waterstof en zuurstof.
Sandia-onderzoeker Rich Diver stelt dat het mogelijk moet zijn om deze technologie over vijftien tot twintig jaar op te schalen om de koolstofdioxide van grote industriële installatie en kolencentrales te kunnen recyclen, waarmee het een alternatief vormt voor het afvangen en opslaan van koolstofdioxide.
Diver is momenteel vooral bezig met de ontwikkeling van een keramische kataysator die bij een veel lagere temperatuur zuurstofmoleculen afstaat, waardoor het rendement omhoog gaat. Hij meent dat de technologie interessant wordt wanneer tien procent van de zonne-energie kan worden opgeslagen in syngas, maar zover is Diver nog lang niet.
Sandia-onderzoeker Rich Diver bij zijn 'Counter-Rotating-Ring Receiver Reactor Recuperator' (beeld: Sandia/Randy Montoya)
