In IJslandse fabriek wordt CO2 weer brandstof

CO2 komt als broeikasgas vrij bij de verbranding van brandstoffen. De weg terug is ook mogelijk: een IJslandse fabriek zet als eerste CO2 om in methanol. De eerste liters worden komende maand geproduceerd.

Er zit geld verstopt in de grote wolken stoom die dampend uit de schoorstenen van de geothermische energiecentrale Svartsengi komt, zo'n 50 kilometer ten zuidwesten van Reykjavik. 'Die stoom vormt een rijke bron', zegt directeur K.-C. Tran van Carbon Recycling International (CRI) zonder een spoor van ironie. Want naast waterstofsulfide, dat een lucht van rotte eieren veroorzaakt, bevat de damp CO2.

Het broeikasgas is een nuttige grondstof omdat het te gebruiken is als bouwsteen voor brandstof, zegt Amerikaan Tran, zoon van Frans-Vietnamese ouders. Daarmee zijn twee vliegen in één klap te slaan: het vermindert de uitstoot van CO2, dat medeverantwoordelijk wordt gehouden voor klimaatverandering, en tegelijkertijd kan het nijpende tekort aan fossiele brandstoffen worden opgevangen.

Met een vooruitstrevend project probeert het IJslandse bedrijf van Tran deze droom waar te maken. CRI transporteert CO2, die wordt opgepompt uit een geothermisch reservoir van een energiecentrale, door buizen naar een nabijgelegen fabriek. Daar wordt het broeikasgas omgezet in de brandstof methanol door het te vermengen met waterstof.

De brandstoffabriek is een onooglijke betonnen blokkendoos die schuilgaat tussen de kale lavarotsen van Svartsengi en amper een voetbalveld beslaat. Daarbovenuit rijst een wirwar van metalen buizen. In die installatie verandert het broeikasgas in methanol.

Deze maand vloeien de eerste liters methanol uit de pijpleidingen van de fabriek. Dat levert CRI het komende jaar circa 2 miljoen liter op, maar eind 2012 wil het bedrijf al 5 miljoen van het benzinevervangende goedje produceren.

De fabriek van CRI is wereldwijd de eerste in zijn soort die CO2 direct omzet naar brandstof. Een technologische doorbraak die ervoor zorgt dat dit gas in een soort kringloop belandt. Door koolstofdioxide (CO2) af te vangen en in brandstof om te zetten die via de uitlaat van een auto weer in de lucht verdwijnt, blijft CO2 'circuleren'. De hoeveelheid broeikasgassen in de atmosfeer neemt hierdoor niet af, maar door het hergebruik hoeven energiebedrijven minder olie uit de grond te halen, wat de toename van dit gas in de lucht wel afremt.

'Meer en meer landen maken aanspraak op de beperkte hoeveelheid olie die we hebben', stelt Tran, terwijl de zoveelste grote terreinwagen langs de fabriek dendert. 'De prijs daarvan blijft stijgen. Maar CO2 is een stabiele bron. Het is nog steeds de uitkomst van ons gehele industriële proces en dus ruim voorhanden.'

Al vele jaren bijten wetenschappers hun tanden stuk op het vinden van een efficiënte manier om CO2 in methanol om te zetten, maar tot nu toe kostte dit te veel energie. CRI overwon allerlei technische hobbels die deze omzetting onrendabel maakten, zegt Tran.

Goedkoop en groen
Toch verslindt dit proces nog steeds veel energie. Gelukkig is elektriciteit spotgoedkoop in IJsland, onder andere door de aanwezigheid van geothermische energie. Deze hernieuwbare energie maakt handig gebruik van ondergrondse reservoirs, waaruit tientallen jaren water en stoom kan worden afgetapt voordat ze 'op' zijn. Daarbij komt wel CO2 vrij, maar dat is bij IJslandse geothermische energiecentrales tot acht keer minder dan bij de modernste op kolen gestookte energiecentrale.

Zo maakt CRI dus zowel goedkope als groene brandstof. 'Zolang de prijs van een vat ruwe olie boven de 41 euro ligt, concurreert onze methanol met gewone benzine', glimlacht Tran. Het bedrijf verkoopt deze methanol voor dezelfde prijs als die van benzine, omdat methanol dit deels vervangt.

Opmerkelijk genoeg wist de onderneming haar nieuwe fabriek te bouwen zonder subsidie van overheden. De bouwkosten, 11 miljoen euro, werden opgebracht door twee IJslandse durfkapitalisten, Títan Investments and Audur Capital, en nog eens twintig kleinere investeerders, waaronder Landsbanki, de bank die ten onder ging tijdens de kredietcrisis. 'Tijdens de economische crisis werd het uiteraard moeilijker om aan geld te komen, zeker toen het er op aan kwam om de fabriek te bouwen', aldus Tran.

Tran kan opgelucht ademhalen: na twee jaar ploeteren is de eerste brandstoffabriek klaar voor productie. Nu wordt slechts 5 procent afgevangen van de totale hoeveelheid CO2 die de energiecentrale in Svartsengi uitstoot. Maar de ambities van CRI reiken verder. Het bedrijf gaat in IJsland twee nog grotere fabrieken bouwen om zo 100 miljoen liter methanol uit CO2 te winnen. Beide zijn verbonden met geothermische energiecentrales, waarbij de ene vlakbij de huidige fabriek ligt, pal aan de met lavazuilen bekleedde zuidkust en de andere hoog in het noorden van IJsland staat, in het roodgekleurde Kraflagebied.

CRI wil de 'broeikastruc' ook in het buitenland toepassen. Onlangs sloot het bedrijf een overeenkomst met het Australische Altona Energy voor de bouw van een brandstoffabriek met een capaciteit van 100 miljoen liter.

Voor een succesvolle exploitatie van de fabriek hebben de IJslanders klanten nodig. De eerste twee afnemers zijn al gevonden: Olís, een IJslandse brandstofdistributeur, en Securitas, het grootste beveiligingsbedrijf op het eiland. Beide bedrijven hebben de afgelopen maanden de brandstof van CRI uitgetest in hun wagens, door de tanks te vullen met een mengsel van benzine en 3 procent methanol.

Zolang de Europese Unie bijmenging van meer methanol op IJsland niet toestaat, zal CRI het grootste deel van de geplande IJslandse productie van 105 miljoen liter methanol exporteren. Het bedrijf onderhandelt hierover met een grote Engelse biobrandstofdistributeur, Green Energy.

'Het is net een kubus met 54 door elkaar gehusselde gekleurde vakjes', verzucht Tran. 'Alles moet in elkaar passen: de bouwkosten van een fabriek, de operationele kosten, de logistiek, de brandstofkwaliteit, de besparing op emissies, en natuurlijk de acceptatie van onze brandstof door distributeurs en het publiek. Een behoorlijke uitdaging.'

In IJslandse fabriek wordt CO2 weer brandstof
Het IJslandse CRI is het eerste bedrijf ter wereld dat genoeg nieuwe foefjes kon bedenken voor een rendabele omzetting van CO2 naar brandstof. Tot nu toe slorpte dit te veel energie op.

Groot voordeel is dat het afgevangen CO2, afkomstig uit een geothermisch reservoir, heel zuiver is. Het heeft een gehalte van ruim 90 procent. Enig minpuntje is dat er nog ruwweg 5 procent waterstofsulfide bij zit, maar dat is gemakkelijk weg te poetsen.

CO2 heeft wel de onhebbelijke eigenschap dat het op moleculair niveau moeilijk in beweging is te krijgen. Dat verslindt energie. CRI heeft flink moeten stoeien met het broeikasgas voordat het met waterstof mengde en zich liet comprimeren. Deze waterstof komt voort uit elektrolyse van geothermisch water, een proces dat ook veel energie opslokt.

Het zo verkregen syngas 'stuitert' daarna door een koperkatalysator en verandert zo in methanol. Normaal is dit syngas gebaseerd op koolmonoxide (het 'Fischer-Tropsch-proces'); bestaande katalysatoren zijn hierop gericht. Het kostte CRI een hoop moeite een nieuwe katalysator te ontwikkelen die een fijne neus heeft voor CO2 maar geen ongewenste bijproducten zoals methaan creëert.

Het rijden van een kilometer met M10 (benzine met 10 procent methanol) kost 1,9 megajoule aan energie. Ook de CO2-uitstoot per gereden kilometer is lager: 148 tegen 164 gram.

undefined

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden