Wetenschappers toveren zeewater om tot bouwmateriaal dat CO2 uit de lucht haalt
Wetenschappers hebben met zeewater, elektriciteit en CO2 een bouwmateriaal kunnen maken dat niet alleen duurzaam is, maar ook nog eens CO2 uit de lucht haalt.
Denk je aan klimaatverandering, dan denk je misschien aan grote fabrieken die rook uitstoten. Maar wist je dat ook de productie van beton en cement een enorme klimaatbelaster is? Onderzoekers van de Northwestern University hebben een nieuwe oplossing bedacht voor dit aloude probleem.
De wetenschappers hebben zich naar eigen zeggen laten inspireren door zeedieren. Net zoals koralen en schelpdieren hun beschermende huisjes maken uit mineralen in zeewater, zo hebben de onderzoekers een manier gevonden om met elektriciteit vergelijkbare materialen te ‘kweken’. Het proces is eigenlijk verrassend eenvoudig. De onderzoekers steken elektroden in zeewater en laten er een zwakke elektrische stroom doorheen lopen. Door vervolgens CO2 door het water te bubbelen, ontstaat er een chemische reactie waarbij vaste mineralen worden gevormd. Deze mineralen lijken qua eigenschappen op zand, maar dan met een belangrijk voordeel: ze kunnen relatief grote hoeveelheden CO2 vasthouden.
Eigenschappen kunnen worden aangepast
En dat is nog niet alles. Door te spelen met de elektrische spanning, de hoeveelheid CO2 en de stroming van het zeewater, kunnen de wetenschappers de eigenschappen van het materiaal aanpassen. Ze kunnen het poreuzer of juist harder maken, afhankelijk van waar het voor nodig is. Het eindresultaat is een veelzijdig materiaal dat gebruikt kan worden in beton, cement, pleisterwerk en zelfs verf. Maar het meest indrukwekkende? Dit nieuwe materiaal kan meer dan de helft van zijn eigen gewicht aan CO2 opslaan. Dat wil zeggen: één ton van dit materiaal kan meer dan een halve ton broeikasgassen vasthouden. En dat verzwakt de sterkte van het beton of cement niet, menen de onderzoekers.
Oplossing voor grootschalig probleem
Dit zou volgens de onderzoekers wel eens een doorbraak kunnen betekenen voor de bouwsector, die momenteel verantwoordelijk is voor maar liefst 8 procent van de wereldwijde CO2-uitstoot. De onderzoekers zien al voor zich hoe betonproducenten aan de kust speciale reactoren kunnen bouwen waarin ze hun eigen uitgestoten CO2 omzetten in dit duurzame bouwmateriaal. Natuurlijk zijn de wetenschappers niet van plan om zomaar wat te gaan rommelen in de oceaan. Het proces zou plaatsvinden in speciale, afgesloten reactoren. Het gebruikte zeewater wordt pas teruggestort nadat het grondig is gecontroleerd op mogelijke vervuiling.
Proces levert ook waterstofgas op
Als extraatje levert het proces ook nog waterstofgas op, een energiedrager die bij verbranding geen CO2 uitstoot en bijvoorbeeld gebruikt kan worden voor transport. Het is op papier dus een win-win-win situatie: minder CO2 in de lucht, duurzamere bouwmaterialen, én schone waterstof als bonus. De ontdekking is het resultaat van een samenwerking tussen Northwestern University en Cemex, een wereldwijd bouwmaterialenbedrijf. Het onderzoek werd gepubliceerd in het wetenschappelijke vakblad Advanced Sustainable Systems.
Nog vervolgonderzoek nodig
Toch is enig voorbehoud op zijn plaats. Het onderzoek is tot nu toe alleen uitgevoerd in een laboratoriumomgeving. De grote vraag is of deze technologie ook op industriële schaal haalbaar en betaalbaar is. Het proces verbruikt namelijk behoorlijk wat elektriciteit, en die moet natuurlijk wel duurzaam worden opgewekt om het hele verhaal klimaatvriendelijk te houden. Ook is nog niet duidelijk hoeveel het materiaal uiteindelijk zal kosten in vergelijking met traditioneel zand en grind. Bovendien zal uitgebreid getest moeten worden hoe het materiaal zich op lange termijn gedraagt in verschillende soorten beton en cement. Of we binnenkort allemaal in huizen wonen gemaakt van dit CO2-etende wondermateriaal zal de tijd dus leren, maar de eerste stappen zijn in ieder geval veelbelovend.
Meer wetenschap? Lees de nieuwste artikelen op Scientias.nl .
Wetenschappers toveren zeewater om tot bouwmateriaal dat CO2 uit de lucht haalt