UGent onderzoekers breken chemisch evenwicht voor CO2-recyclage op pilootschaal

Voor het opschalen van de technologie, kon het onderzoeksteam rekenen op financiële steun van het Moonshot programma van de Vlaamse overheid. “Moonshot projecten zoals super-dry reforming overbruggen de kloof tussen onderzoek en commercialisering door de nodige ondersteuning te bieden voor experimentele opschaling en demonstratie. Deze fase is van cruciaal belang omdat het onderzoekers in staat stelt om hun innovaties op grote schaal te testen, in echte omstandigheden, voordat de technologie kan worden geïmplementeerd op industriële schaal,” aldus Tine Schaerlaekens, managing director Catalisti.

In 2020 ging het technische team van het Laboratorium voor Chemische Technologie (LCT) aan de slag met de realisatie van de pilootopstelling. “De eerste stap bestond erin de verschillende vereisten van de opstelling te begrijpen en op te lijsten. Daarnaast moesten we natuurlijk rekening houden met alle veiligheidsstandaarden die het labo hanteert. In samenwerking met één van de wereldleiders in het ontwerpen en bouwen van pilootopstellingen, Zeton, zijn we erin geslaagd om het design naar een hoger niveau te tillen.” Hier gingen echter ook tegenslagen mee gepaard volgens Bert Depuydt, technisch coördinator van het LCT: “Wegens de coronapandemie en de oorlog in Oekraïne, verdubbelde de prijs van aluminium in de tijdspanne tussen de offerte en de uiteindelijke bouw van de installatie. Ook waren verschillende elektronische componenten niet beschikbaar door een wereldwijd tekort aan chips.”

Michiel Van Cauwelaert, doctoraal onderzoeker aan UGent-FWO, was mede verantwoordelijk voor de opstart van de installatie. “Tijdens de eerste jaren van mijn doctoraat deed ik reeds ervaring op bij een testopstelling op laboschaal. Zowel qua dataverwerking als bij het uitwerken van een experimenteel protocol, kwam ik nu voor uitdagingen te staan die zelden gezien zijn op laboschaal, wegens de grootte en complexiteit van de pilootopstelling. Na een opstartfase van 4 maanden, konden we in mei uiteindelijk overgaan tot het uitvoeren van de eerste reactieve experimenten. Dankzij de kennis die we afgelopen jaren hebben verzameld over het super-dry reforming proces en het uitstekende design van de opstelling, slaagden we er bij onze eerste experimenten meteen in conversies te behalen die 10 % hoger liggen dan de gasfase evenwichtsconversie. Iets wat mij vroeger altijd geleerd was onmogelijk te zijn, maar wat we nu ook op pilootschaal hebben gedemonstreerd. Dit is dan ook een uiterst belangrijke mijlpaal in de ontwikkeling van nieuwe technologieën om CO₂-uitstoot in de atmosfeer te reduceren en klimaatverandering tegen te gaan.”

Kevin Van Geem, professor aan de UGent en directeur van het Centrum voor Duurzame Chemie, beaamt het belang van deze mijlpaal. “20 jaar geleden veranderde het Laboratorium voor Chemische Technologie (LCT) zijn naam van Laboratorium voor Petrochemische Techniek naar LCT. De groep groeide exponentieel en terzelfdertijd veranderde de focus van petrochemische toepassingen naar vele verschillende onderzoekdomeinen geworteld in duurzame ontwikkeling. Super-dry reforming past perfect binnen deze strategie van het ontwikkelen en opschalen van nieuwe technologieën om zo bij te dragen aan een duurzamere chemische industrie.”