- Syftet är att ta reda på om superbaser kan erbjuda nya sätt för olika industrigrenar att fånga upp och återvinna koldioxidutsläpp.
- I projektet utreds hur effektiva superbaserna är för ändamålet och hurdana produkter som kan tillverkas med hjälp av dem för marknaden.
Koldioxidutsläppen som påskyndar klimatförändringarna är problematiska för industrin. De kan inte helt undvikas – och därför behövs det verktyg för att fånga upp och återvinna koldioxiden.
En lösning på problemet kan vara kemiskt framställda superbaser. Deras potential undersöks i projektet Direct and reversible CO2 capture from air using superbases, som koordineras av professor Timo Repo och för vilket Helsingfors universitet fått mer än 420 000 euro i Co-Research-finansiering av Business Finland.. I projektet medverkar Aalto-universitetet och VTT samt ett betydande antal företagspartner som är intresserade av att minska sitt eget koldioxidavtryck, men också av att tillverka nya produkter av koldioxid.
– Ofta tänker man att koldioxid bara är skadligt, men den är också en råvara för till exempel elektrobränslen, säger Repo.
De nuvarande metoderna för att fånga upp utsläpp är inte tillräckligt bra: till exempel kan aminoalkoholer närmast fånga upp koldioxid från källor som skorstenar i kolkraftverk, varefter det krävs mycket energi för att extrahera koldioxiden för vidare användning.
Med superbaser skulle utsläppen kunna fångas upp direkt från luften och andra utspädda källor. Koldioxiden skulle också kunna extraheras klimatvänligt vid 60 graders temperatur. Metodens lämplighet för hantering av industriella utsläpp behöver ändå undersökas noggrannare.
– Vi siktar på att kunna validera idén, säger Repo.
De första resultaten visar att superbaser kan binda och frigöra koldioxid, vilket var det ursprungliga antagandet.”
Projektet, som startar våren 2023, är en del av plastbolaget Borealis lokomotivprogram SPIRIT, som stöder branschens hållbarhetsomställning. Borealis har för avsikt att bli koldioxidneutralt senast 2050. Med dagens teknik för avskiljning av utsläpp är det ännu inte möjligt – metoderna är för dyra och ineffektiva.
– Ett av de stora målen är att få ner priset på avskiljningen av koldioxid, säger Mikko Rönkä, utvecklingschef vid bolaget.
Vid Borealis uppstår koldioxidutsläppen framför allt under den delen av plastproduktionen när kolvätena hettas upp med bränngas i krackningsugnar. Bolaget vill veta vilka kombinationer av superbaser och lösningar som kan användas för att komma åt just den här typen av utsläpp. Dessutom vill man veta hur litet energi det krävs för att superbaserna ska kunna fånga in koldioxid.
– Ett genombrott skulle öppna rätt många möjligheter, bedömer Rönkä.
Om till exempel utsläppen från förbränningen av icke återvinningsbar plast kunde fångas upp, skulle de kunna användas för att tillverka nya plastprodukter. Det skulle åter innebära ett nytt steg mot cirkulär ekonomi.
– Plaster kan till och med användas som kolsänkor vid långvarigt bruk, berättar Rönkä.
Borealis intresserar sig för samarbetet på grund av den vetenskapliga kunskap som Repos grupp har om superbaser. Universitetets förmåga att samordna projekt är också en viktig aspekt. Ett internationellt bolag skulle inte ha tid eller nödvändig forskningsförmåga för sådant arbete, särskilt inte inom området för koldioxidavskiljning. Därför är universitetet en oersättlig partner.
– Det räcker med att vi är med i styrgruppen och följer forskningsresultaten, sammanfattar Rönkä.
Projektet fortsätter till våren 2025. Repo och hans team ansvarar för det kemiska arbetspaketet: de mäter hur mycket koldioxid som kan samlas in och frigöras med hjälp av lovande amidin- och guanidinbaserade superbaser. Resultaten hittills bekräftar att ämnena fungerar som förväntat.
– Den här biten är nu väl undersökt och förstådd, säger Repo.
Andra partner kommer att undersöka hur metoden kan införas i vardagen hos företag. VTT letar efter sätt att omvandla superbaser till fasta ämnen, medan Aalto-universitetet undersöker processens skalbarhet.
Det internationella intresset för superbaser är stort. Om allt går väl kan projektet bidra till att förändra hanteringen av utsläpp. Det som motiverar Repo att fördjupa sig i ämnet är ren vetenskaplig passion.
– Det här är ett av de roligaste kemiska fenomenen jag har undersökt under min karriär.
Kontakta oss så planerar vi ett projekt enligt dina individuella behov: business@helsinki.fi