Artikkel

Omdanner naturgass til kjemikalier uten CO2-utslipp

Truls Norby og Christian Kjølseth
Det er mye spennende man kan gjøre med naturgass, mener Truls Norby (tv) og Christian Kjølseth. Begge er sentrale i utviklingen av teknologien som nå omtales i Science. Her er de i laboratoriet i Forskningsparken i Oslo. Foto: Gunhild M. Haugnes/UiO Bruk bildet.

Omdanner naturgass til kjemikalier uten CO2-utslipp

Supermaterialer, som UiO har vært med å utvikle, kan bidra til grønnere energiforsyning og et samfunn som er mindre avhengig av olje og kull.

Forskerne ved CoorsTek Membrane Sciences AS i Oslo har sammen med forskere ved Kjemisk Institutt og spanske Instituto de Tecnología Química utviklet en ny og revolusjonerende prosess som benytter naturgass til å produsere isolasjonsmaterialer, plast, tekstiler, flytende drivstoff og andre viktige kjemikalier.

For å få dette til har man tatt i bruk en ny keramisk protonleder/membran.

– Naturgassen blir mer verdifull

– Med denne teknologien kan vi mangedoble verdien av naturgassen - og utnytte alt i stedet for å slippe den ut og forurense. Det vil bringe oss vekk fra en oljebasert økonomi til en økonomi basert på naturgass og hydrogen, sier kjemiprofessor Truls Norby ved UiO.

Han mener denne teknologien kan være viktig for mer klimavennlig bruk av naturgass, spesielt fra spredte kilder som skifergass og «flaring»-gass.

Denne prosessen er i dag omtalt i det prestisjetunge vitenskapelige tidsskriftet Science. 

Les Science-artikkelen her: Direct conversion of methane to aromatics in a catalytic co-ionic membrane reactor

coorstek

Stort amerikansk selskap som blant annet produserer avanserte keramiske materialer og industrielle teknologiløsninger. CoorsTek kjøpte i 2013 det norske selskapet Protia AS – gründet av UiO med kjemiprofessor Truls Norby i spissen.

Datterselskapet CoorsTek Membrane Sciences AS er basert i Forskningsparken i Oslo og jobber videre med teknologien som omdanner naturgass til viktige kjemikalier uten utslipp.

Norsk forskning i front

– Hvis vi lykkes med å få teknologien i bruk i stor skala så blir dette kjempestort, sier Norby som mener norske forskningsmiljøer er verdensledende på dette feltet.

Det amerikanske selskapet CoorsTek ønsker å kommersialisere teknologien, gjennom det norske datterselskapet CoorsTek Membrane Sciences AS (tidligere Protia AS) i Forskningsparken. Coorstek kjøpte for tre år siden Protia, som opprinnelig var en spin-off fra UiO og NTNU, mye basert på materialer utviklet ved Truls Norbys forskningsgruppe.

Hydrogensamfunnet på gang

Teknologidirektør Christian Kjølseth i CoorsTek Membrane Sciences ser også optimistisk på fremtiden for denne teknologien.

­– Vi er veldig fornøyd med at vi har kommet så langt med utviklingen. Det vil kunne bli et svært viktig element i framtidas hydrogenbaserte energisamfunn. Men det gjenstår fortsatt en del før vi kan sette det ut i livet. Blant annet gjelder det å få store industripartnere med på laget, sier Kjølseth som påpeker at interessen er stor.

Kjølseth har doktorgrad i kjemi fra UiO og har jobbet med teknologien i en årrekke.

Aktivering av metan

Direkte aktivering av metan, den viktigste komponenten i biogass og naturgass, har vært et sentralt mål for petrokjemisk industri i flere tiår.

Nysgjerrig på hvordan det virker?: SJEKK DENNE VIDEOEN!

Metan utgjør en stor andel av og er den mest miljø- og klimavennlige delen av verdens hydrokarbonressurser, men mye av denne ressursen strander på vei til markedet.

– Med nye keramiske membranreaktorer som utvikler drivstoff og kjemikalier fra naturgass i stedet for fra råolje, kan hele hydrokarbonkjeden bli betydelig rimeligere og renere, sier Dr. Jose Serra ved Instituto de Tecnología Quimica i en pressemelding.

– Ved å bruke en keramisk membran som samtidig fjerner hydrogen og injiserer oksygen, har vi vært i stand til å lage flytende hydrokarboner direkte fra metan i en ett-trinns prosess. I tillegg gir prosessen svært rene hydrogen-strømmer, legger han til.

– Gjør verden bedre

De keramiske membranene er laget av ulike grunnstoffer som barium, zirkonium og oksygen, i tillegg til tynne elektro-katalytiske sjikt av metaller som nikkel og kobber.

– Ved høy produksjon kan vi utvikle membranreaktorer som er konkurransedyktig på pris med konvensjonelle katalytiske reaktorer for gassprosessering. Denne nye prosessen kan forbedre både de økonomiske og miljømessige kostnadene for kjemisk produksjon, en utvikling vi mener vil gjøre verden bedre, sier Per Vestre, administrerende direktør i CoorsTek Membrane Sciences i pressemeldingen.

Les også på Titan.uio.no:

Naturgass til himmels: Partnerne fikk mye ut av naturgass-prosjektet InGap ved Kjemisk institutt

Beregner hvordan klimaendringene rammer velstanden

Science-artikkelen:

Les Science-artikkelen her: Direct conversion of methane to aromatics in a catalytic co-ionic membrane reactor

Kontakt:

Professor Truls Norby ved Kjemisk institutt

Christian Kjølseth, teknologidirektør i CoorsTek Membrane Sciences og førsteamanuensis ved Kjemisk institutt

Kommentarer

Aasmund Sudbø

Takk for fin artikkel i Science! Den har eg lese med stor interesse!

Bakgrunnen for interessa er det problemet vi har med CO2-utslepp frå transportsektoren. Noko som er teknisk mogeleg å gjennomføre er å fange opp CO2 i kvar bil. For kvar kg bensin vi forbrenner får vi då om lag 3 kg CO2, i form av ei væske med eit trykk på 5 atmosfærar, som vi må køyre rundt med i bilen og levere på CO2-mottak. Det å få god økonomi med eit slikt system er opplagt vanskeleg.

Metan er nå eit vanleg bruka drivstoff i transportsektoren. Det er også det beste hydrogenlageret vi har for bruk i transportsektoren, med ein vektprosent av hydrogen på 25%! Den enklaste måten å generere hydrogen på er å varme opp metanet i ein oksygenfri atmosfære, som i Kværner-prosessen. For kvar kg metan vi forbrukar får vi då om lag 3/4 kg sot som vi må vi taka det med oss i bilen og levere på sotmottak. Sotet vil måtta deponerast eller resirkulerast, men driftskostnadene med å handtere sot som kommunalt avfall vil opplagt vera mykje mindre enn kostandane med å handtere CO2 som kommunalt avfall.

Endå meir interessant blir det om både drivstoffet og avfallet frå transportsektoren er flytande hydrokarbon. Då vil oljeselskapa også i framtida kunna leva godt av å kjøpe og selje flytande hydrokarbon for bruk i transportsektoren, og dette vil dei greie utan at CO2 blir slept ut i atmosfæren. Det er her drivstoffet metan og avfallet bensen er så interessant. Kan vi tenke oss ein reaktor i kvar bil i framtida, eller vil reaktorane stå på bensinstasjonane?

Eit anna interessant spørsmål er: Kan denne reaktoren brukast til å generere varm damp for bruk i ein dampmaskin? Kan vi hente ut den kjemiske energien i den varm vassdampen i staden for i hydrogenet?

Skriv ny kommentar

Verifiser deg (din epost-adresse vil ikke bli vist offentlig)

Les også

Sykt barn i senga

Feilmedisinering av barn kan unngås med 3D-printede tabletter

Foreldre flest kjenner problemet: Minsten er syk og trenger en kvart tablett av en medisin som er tilpasset voksne, men den blir til pulver når du prøver å dele den. Om noen år kan problemet løses ved hjelp av 3D-printere som lager en tablett med nøyaktig riktig dose. Også vanlige printere kan brukes til fremstilling av persontilpasset medisin. 

Henrik Svensen

Steinbra formidler

Henrik Svensen ble tidlig bergtatt av steiner og Jordens eldgamle mysterier. Nå er han hedret for sitt arbeid med å bringe denne kunnskapen ut til folk.