Wat is beter dan overgebleven biomassa omzetten in nuttige gassen? Het residu dat je daarbij overhoudt weer nuttig gebruiken om je geproduceerde CO en CO₂ om te zetten natuurlijk. Dat is in ieder geval wat Iris ten Have, Bert Weckhuysen en collega’s van de Universiteit Utrecht een plekje op de cover van het tijdschrift ChemSusChem opleverde.

De onderzoekers gebruikten het grove, vaste residu (CSR) dat overbleef bij de vergassing van bio- en gemeentelijke afvalstromen tot biobrandstoffen en hernieuwbare chemicaliën, uitgevoerd door het Canadese bedrijf Enerkem. Ze bewerkten het CSR niet om te kijken of je het zo direct kunt gebruiken. Het CSR bestaat voornamelijk uit SiO₂, CaO en Al₂O₃ (die als dragers fungeren), wat natrium- en kaliumoxides en als actief ingrediënt Fe₂O₃.

Ten Have en collega’s testten het CSR als katalysator bij verschillende temperaturen en druk, waarbij de combinatie 450°C en 20 bar druk het beste werkte. Ze benaderden verder het biogasmengsel dat zou ontstaan bij het Enerkem-proces tot CO/CO₂/H₂/N₂ = 4,5 : 2,5 : 3 : 1. Bij het verhitten ontstonden in het CSR ijzercarbiden in de vorm Fe₅C₂, die verantwoordelijk waren voor de CO/CO₂-conversie en de productie van de lichte alkenen.

Bijna de helft (43%) van de producten bestaat uit alkenen met twee tot vier koolstofatomen, de rest is methaan. De kleine beetjes natrium- en kaliumoxides leken ook een rol te spelen bij de CO/CO₂-omzetting en te zorgen voor hogere alkeenomzetting. Dat je op deze manier je afvalstoffen kunt omvormen tot bruikbare bestanddelen, stemt de onderzoekers hoopvol. ‘(…), onze bevindingen bieden een nieuw perspectief op hoe je afvalstromen kunt gebruiken’, concluderen ze.

Ten Have, I.C. et al. (2022) ChemSusChem e202200436, doi.org/10.1002/cssc.202200436