Leidse vinding haalt CO2 uit de lucht
CO2-reductie door de CO2 eenvoudig met een soort oplaadbare batterij
uit de lucht te halen, lijkt pure science fiction. Toch hebben Leidse
scheikundigen zo'n `batterij' - een gele koperoplossing die in contact
met lucht groenblauw wordt - ontdekt. Hierover publiceren ze in
Science van vrijdag 15 januari.
Onverwacht
De geelgekleurde oplossing is gemaakt door gelijke hoeveelheden
van een koperzout, een organische verbinding en een zuur te
mengen, en bevat een koperverbinding in een lage
oxidatietoestand. Toen de onderzoekers van het Leiden Institute
of Chemistry (LIC) deze oplossing aan lucht blootstelden, werd
hij groenblauw van kleur. `Normaal reageert een dergelijke
koperverbinding met zuurstof uit de lucht, maar in dit geval
werden onverwacht kristallen gevormd van een nieuwe
koperverbinding in een hoge oxidatietoestand die CO2 uit de
lucht had opgenomen', vertelt dr. Lies Bouwman die het
onderzoek leidde. `Deze verbinding bevatte zogenoemde
oxalaatanionen.' Elk oxalaatanion is opgebouwd uit twee
CO2-moleculen.
Eenvoudig
Als met behulp van lithium het oxalaat verwijderd wordt, kan
het geoxideerde kopercomplex heel eenvoudig met een elektrische
stroom weer naar de lage oxidatietoestand worden gebracht. De
geelgekleurde oplossing die daarvan het resultaat is, kan dan
weer met CO2 uit de lucht reageren. Dit kopersysteem kan op
deze manier steeds weer opnieuw gebruikt worden, net als een
oplaadbare batterij.
Huishoudproducten
Deze `batterij' kan dus worden ingezet voor omzetting van CO2
uit de lucht naar oxaalzuur, een verbinding die bijvoorbeeld
toegepast wordt in huishoudproducten en anti-roestmiddelen. De
efficiëntie van het kopersysteem is op dit moment nog niet erg
groot - er kan nog geen economisch haalbaar proces van gemaakt
worden - maar het heeft zeker potentie. Of zoals een van de
referenten van het artikel het uitdrukt: `Hoewel een rapportage
als deze uiteraard nog ver verwijderd is van een praktische
toepassing, is het exact zo'n fundamentele scheikundige
doorbraak die kan leiden tot een toepassing om CO2 uit onze
atmosfeer weg te vangen.'
Artikel:
Raja Angamuthu, Philip Byers, Martin Lutz, Anthony L. Spek,
Elisabeth Bouwman, Electrocatalytic CO2 Conversion to Oxalate
by a Copper Complex.
In: Science van 15 januari 2010.
(14 januari 2010/SH)
Universiteit Leiden