Grønne kemikalier

Grøn overskudsstrøm skal forvandles til miljøvenlige kemikalier

mandag 04 apr 16
|

Kontakt

Ib Chorkendorff
Professor
DTU Fysik
45 25 31 70

Investering

Innovationsfonden: 15 mio. kr.
Total budget: 23 mio. kr.

Partnere

Københavns Universitet
DTU
Stockholm University
Haldor Topsøe A/S
HP Now APS
En bred vifte af kemiske stoffer og materialer produceres i dag i processer, der er energikrævende, giftige og dyre. DTU Fysik medvirker i det nye projekt ProActivE, hvor målet er at udvikle miljøvenlige og energieffektive katalytiske metoder til at omsætte elektricitet, luft og vand til kemikalier. Projektet er støttet af Innovationsfonden.

I dag fremstilles mange kemikalier af olie, men der er brug for alternativer. De fleste af produktionsprocesserne kræver megen energi, mange af reaktionsbetingelserne er eksplosive eller giftige, og udgangsmolekylerne er tit dyre.

Nu vil et forskerhold fra Københavns Universitet, DTU, Stockholms Universitet og katalysatorvirksomheden Haldor Topsøe i projektet ProActivE udvikle nye metoder til at omsætte overskudsstrøm fra vedvarende energikilder til værdifulde kemikalier. Projektet får en økonomisk hjælpende hånd af Innovationsfonden.

Formålet med ProActivE er at udvikle materialer til elektrokemisk produktion af miljøvenlige kemikalier. I en elektrokemisk celle kan man kontrollere energien med et elektrisk potentiale, og derved kan billige og almindelige molekyler som vand og ilt bruges som begyndelsesmolekyler. Da der kun behøves elektricitet og almindelige molekyler, kan elektrokemisk produktion være decentralt, så man kan fremstille kemikalierne, hvor og når de skal bruges. På DTU Fysik medvirker bla. professor Ib Chorkendorff og lektor Ifan Stephens:

- Vi vil gennemføre fundamentale undersøgelser for at belyse, hvordan man kan syntetisere kemikalier ved hjælp af elektrokemiske metoder ved lave temperaturer og tryk. Vi har to målreaktioner: Elektrokemisk reduktion af O2 til H2O2 (brntoverilte), og delvise oxidation af kulbrinter, forklarer Ifan Stephens og fortsætter.

- Brintoverilte er et meget værdifuldt kemikalie, der hovedsageligt anvendes som en miljøvenlig oxidationsmiddel til blegning af papir og tekstiler eller desinficering vand. I Proaktiv er vores mål, at erstatte den platin-kviksølv katalysator som anvendes i dag med et materiale uden ædle eller giftige metaller. Dette ville gøre det muligt at fremstille brintoverilte lokalt og efter behov.

- Mht. kulbrinterne er vores fokus på acrolein og acrylsyre, som begge er værdifulde kemiske byggesten. Vores mål er at udvikle en mindre energikrævende og dermed mere miljøvenlig produktionsproces. Som for fremstillingen af brintoverilte gælder, at et forskningsbaseret design af katalysatoren er nøglen til et vellykket resultat i denne udvikling.

For at nå frem til de grønne og decentrale produktionsmetoder, skal der udvikles stabile, aktive og selektive materialer til at katalysere reaktionerne. Udfordringen er at forstå og kontrollere, hvordan reaktionerne forløber på elektrodeoverfladerne helt nede på det atomare niveau. Dette kan på langt sigt bidrage til en grøn, sikker og lokal måde at fremstille kemikalier på ved hjælp af elektrokatalyse.

Samfundspotentiale
-    Det kortsigtede perspektiv er, at man ikke behøver eksplosive materialer. Man kan få bedre betingelser og decentral fremstilling i stedet for store kemiske fabrikker, siger Jan Rossmeisl, projektleder og professor på Kemisk Institut under Københavns Universitet, og fortsætter:

-    På langt sigt er der ikke noget alternativ, som jeg ser det. I dag fremstiller man kemiske produkter ved hjælp af olie, fordi olie allerede har energirige bindinger, som man kan udføre kemi med. Men hvis man i fremtiden skal bygge på et fundament af vand og CO2, bliver man nødt til at have en måde at putte energi ind i de kemiske bindinger på. Dette kan man gøre med elektrokemi.

Kilde: Pressemeddelelse fra Innovationsfonden