Energie-intensieve industrieën zoals staal- en waterstofgas (H2)-productie veroorzaken meer dan 10% van de wereldwijde CO2-emissies. Deze sectoren worden beschouwd als moeilijk koolstofvrij te maken en het toepassen van technieken om hun emissies te verminderen gaat gepaard met een sterke stijging van de productiekosten. Zo kan het afvangen van CO2 uit de staalindustrie met behulp van bewezen CO2- afvangtechnologieën de prijs van staal met 22% doen stijgen. Evenzo kost de productie van H2 uit groene stroom 3 tot 6 keer meer dan conventionele H2-productie in de huidige omstandigheden.

“Chemische kringprocessen vormen een opkomende technologieklasse die de kosten van CO2-afvang, CO2-gebruik en H2-productie drastisch kan verlagen”, vertelt Varun.

“In dit proces wordt CO2 in contact gebracht met een vast materiaal waaraan de CO2 zich vasthecht en dus een onderdeel wordt van de vaste stof. Daarna kan de CO2 terug vrijgemaakt worden in een meer zuivere vorm. In een gelijkaardig proces kan ook zuurstof uitgewisseld worden. De combinatie laat toe om die zuivere CO2 om te zetten in CO wat dan opnieuw gebruikt kan worden voor de productie van verschillende producten waar we dagdagelijks mee in contact komen, zoals bvb. staal”, legt hij uit.

“In mijn onderzoek heb ik verschillende soorten chemische kringprocessen met elkaar gecombineerd om efficiënte CO2-afvang, CO2-gebruik en H2-productie mogelijk te maken”, vervolgt hij.

“Mijn bevindingen tonen aan dat gecombineerde chemische kringprocessen niet alleen een rol kunnen spelen bij het verminderen van de koolstofemissies, maar ook toelaten om CO2 te gebruiken voor producten gebaseerd op koolstof”, besluit hij.

Lees een uitgebreidere samenvatting of het volledige doctoraat

-

Titel doctoraat: Gecombineerde chemische kringprocessen voor CO2-emissiereductie in energie-intensieve industrieën

-

Varun Singh is geboren in Mumbai, India. Hij behaalde zijn bachelor in chemische technologie aan de universiteit van Mumbai in India en zijn master in chemische en bio-ingenieurswetenschappen aan de universiteit van Erlangen-Nürnberg (FAU) in Duitsland.

Tijdens zijn verblijf in Duitsland werkte hij bij carbon clean tech AG, een start-up bedrijf in de buurt van Berlijn in Duitsland. Daar stelde hij verschillende procestechnische oplossingen voor om de productie van carbon black via pyrolyse van afgedankte rubberbanden te optimaliseren en de energie-efficiëntie van de installatie te verhogen.

Vervolgens verhuisde hij naar Kopenhagen in Denemarken om aan de Technische Universiteit van Denemarken (DTU) onderzoek te doen voor zijn masterscriptie over de totale katalytische oxidatie van methaanemissies van scheepsmotoren. Daarna werkte hij aan hiërarchische koolstofhoudende materialen voor elektrokatalytische toepassingen aan de FAU onder supervisie van Prof. Wilhelm Schwieger. Dit werk resulteerde in één A1 publicatie.

Voor zijn doctoraat verhuisde hij in september 2017 naar het Laboratorium voor Chemische Technologie (LCT) aan de Universiteit Gent om te werken aan gecombineerde chemische loopingprocessen onder supervisie van Prof. Vladimir Galvita en Prof. Mark Saeys. Tot nu toe heeft zijn werk geresulteerd in twee gepatenteerde processen, vier A1-publicaties als eerste auteur, en één A1-publicatie als co-auteur. Tijdens zijn doctoraat gaf hij les in de praktische aspecten van het vak "Oppervlakteverschijnselen en katalyse" aan bachelorstudenten en coachte hij hen voor hun interdisciplinaire eindejaarsprojecten. Ook heeft hij verschillende masterstudenten met succes gecoacht voor hun afstudeerscriptie.

Contact: Varun Singh, Vladimir Galvita, Mark Saeys

-

Redacteur: Jeroen Ongenae - Illustrator: Roger Van Hecke