Een fris kleurtje in je huis laat vaak een lelijke ecologische voetafdruk achter op je muur. Dankzij verf gemaakt uit CO2 beklad je het klimaat niet meer.
Het is zondagochtend. Mijn vloer is bedekt met krantenpapier. De harde kwast, die ik gisteren beter had moeten uitspoelen, duikt in een verse pot verf. Ik staar verwonderd naar het verfblik terwijl de eerste druppels van de kwast op mijn broek druipen. Op het etiket lees ik “Gemaakt van CO2”.
Mijn collega’s en ik helpen die futuristisch klinkende CO2-verf te ontwikkelen. Ons doel is afval, CO2, omzetten in een hoogwaardig product, verf. Verf wordt vandaag gemaakt uit ruwe aardolie. Die wordt verfijnd tot moleculaire bouwstenen om de bindmiddelen in verf te maken. Het zijn die bouwstenen die we nu ook uit CO2 kunnen maken.
Twee vliegen in één klap: meer kleur op je muur én minder uitstoot!
CO2 als grondstof
We zijn gewend om CO2 als afval te zien: een gas dat uit schoorstenen in onze atmosfeer terecht komt en bekend staat als de boosdoener van de klimaatopwarming. Maar eigenlijk is het een bruikbare grondstof voor producten zoals verf.
Het probleem van vandaag zou dus de oplossing van morgen kunnen zijn. Dat is precies waar mijn onderzoek over gaat: hoe we industriële CO2 uitstoot kunnen omzetten in bruikbare stoffen.
Spanning in de schoorsteen
CO2 omzetten is niet vanzelfsprekend. Om te beginnen is CO2 echt een taaie tante. Haar sterke bindingen maken het ons niet simpel om iets aan te passen. Onze truc? Elektriciteit! Hernieuwbare energie (bv. zon- en windenergie) levert de kracht om de sterke bindingen van de CO2 moleculen aan te passen. Zo ontstaan nieuwe stoffen die de basis vormen voor verf.
De verf moet niet groen zijn, maar de energie wel
In het lab zetten we twee sponsachtige metalen plaatjes onder een elektrische spanning, vergelijkbaar met het voltage van twee AA-batterijen. Daarna blazen we CO2 door de piepkleine gaatjes van zo’n plaatje. Dit hele systeem noemen we een reactor. De elektrische spanning is essentieel om in de reactor met CO2 moleculen te knutselen.
Onzuivere cocktail
Veel onderzoek naar CO2 omzetting gebeurt in labo’s met hoogzuivere CO2. Maar in de realiteit komt die zelden voor. Mijn onderzoek maakt de brug tussen labo en praktische toepassingen door te kijken of we ook de onzuivere CO2 uitstoot van bijvoorbeeld staal- en cementfabrieken kunnen gebruiken.
Ik keek door de rookpluimen heen en vond een onzuivere cocktail van zuurstof-, stikstof- en zwavelverbindingen. Uit mijn onderzoek blijkt dat vooral zuurstof zorgt voor moeilijkheden in het proces.
Wat wafels ons leren over onzuiverheden
Ik vergelijk het graag met het dessert na een brunch. Voor de gezondheid zet je een fruitschaal op tafel. Het kost je gasten wat moeite, maar uiteindelijk pellen ze toch een aantal mandarijnen. Zet er nu een doos wafeltjes naast: iedereen grijpt er snel eentje. Gemakkelijker én lekkerder als je het mij vraagt!
Zuurstof speelt hier de rol van de wafels. Dit gas reageert gemakkelijker dan CO2 en neemt een groot deel van de elektriciteit op. Daarom verbeterde ik de CO2 reactor zodat de reactie met zuurstof afgezwakt werd.
Een kleurrijke toekomst
Niet alleen verf, maar ook andere producten om je heen: T-shirts, drinkflessen of tandenborstels zijn eindproducten waarbij CO2 als basisgrondstof kan dienen. De technologie staat nog niet volledig op punt, maar de richting is duidelijk.
Als we CO2 leren zien als grondstof, gaan milieu en economie samen vooruit. En wie weet, de volgende keer neem jij misschien een verfpot uit de rekken waar op staat: ‘gemaakt van CO2’.
Sam Van Daele dingt mee naar de Vlaamse PhD Cup 2025. Ontdek meer over dit onderzoek op www.phdcup.be.
