Plasmareactor UAntwerpen kan productie kunstmest een pak duurzamer maken

Kunstmest kan door nieuwe technologie duurzamer en goedkoper geproduceerd worden.
Kunstmest kan door nieuwe technologie duurzamer en goedkoper geproduceerd worden. - Foto: TD

Bij stikstoffixatie worden niet-reactieve stikstofmoleculen uit de lucht omgezet naar eenvoudige, reactieve stikstofcomponenten. Dat proces is nodig bij de productie van onder meer kunstmeststoffen. De huidige methode die daarvoor gebruikt wordt, het zogenaamde Haber-Bosch-proces, is enorm energieverslindend: bijna drie  % van de wereldwijde aardgasproductie wordt hiervoor aangewend en het is verantwoordelijk voor meer dan 300 miljoen ton CO2 per jaar.

Duurzaam alternatief

Onderzoekers van de UAntwerpen gingen op zoek naar een duurzamer alternatief, en vonden dat in plasmatechnologie. “Plasma is veelbelovend én duurzaam”, aldus professor Annemie Bogaerts, hoofd van de onderzoeksgroep Plasmant. “Plasmatechnologie is heel interessant voor de 'elektrificatie' van chemische processen, een van de grote uitdagingen van deze eeuw, om een halt toe te roepen aan de verdere klimaatopwarming. Zo is het ook mogelijk om stikstoffixatie te bewerkstelligen op basis van plasma.”

Nieuwe plasmareactor

Postdoctoraal onderzoeker Sean Kelly bouwde een nieuwe plasmareactor op basis van microgolfstraling, die duurzame stikstoffixatie op grote schaal mogelijk maakt. “Deze nieuwe reactor werkt zonder elektroden”, legt Kelly uit. “Het plasma zelf komt niet in contact met de wanden, waardoor de levensduur van de reactor aanzienlijk verlengd kan worden en er minder energieverlies is.”

Tijdens hun experimenten maten de chemici recordwaarden in rendement, aan de laagste energiekost ooit gerapporteerd voor plasmagebaseerde stikstoffixatie bij atmosfeerdruk. In hun artikel in het toonaangevende wetenschappelijke tijdschrift Joule besluiten ze dan ook dat het proces zeer goed schaalt met toenemende elektrisch vermogen en gasdebiet, want de beste resultaten werden bekomen bij de hoogste vermogens en debieten. Dit opent bijgevolg mogelijkheden naar industriële opschaling.

Belga

Meest recent

Meest recent