Klimaatverandering bestrijden met belangrijke nieuwe technologie:CO2 onttrekken aan de atmosfeer via directe luchtafvang (DAC)

Stuttgart/München. “Om de opwarming van de aarde af te remmen, is het van essentieel belang om de uitstoot te beperken en CO₂ uit de atmosfeer te verwijderen”, zegt Michael Steiner, bestuurslid voor Onderzoek en Ontwikkeling bij Porsche AG. “Tegelijkertijd hebben we CO₂ nodig als grondstof in veel productieprocessen. Waarom zouden we beide niet combineren? Dat is waar we aan werken. We willen een industriële DAC-procedure voor directe luchtafvang in serieproductie nemen. Samen met het ervaren team van Volkswagen Group Innovation, onze vaste e-fuelpartner HIF Global en MAN Energy Solutions onderzoeken we de integratie van een DAC-proeffabriek in de e-fuelfabriek in Chili. We beschouwen DAC als een levensvatbare technologie voor de toekomst, omdat ze kan worden gebruikt om de koolstofmoleculen die nodig zijn voor de productie van tal van producten, op een duurzame manier te winnen. We werken er dus aan om de technologie verder te ontwikkelen.”

“Naar onze mening is DAC een belangrijke nieuwe technologie voor de toekomst, voor energiewinning en in het bijzonder voor het klimaat”, voegt Barbara Frenkel, bestuurslid voor Inkoop bij Porsche, daaraan toe. “Pure CO₂ kan worden gebruikt voor industriële processen of permanent worden opgeslagen in de grond. Het kan ook worden gebruikt om e-fuels te produceren, wat we van plan zijn als een eerste stap. Deze e-fuels zijn een nuttige aanvulling op e-mobiliteit, aangezien er wereldwijd nog gedurende tientallen jaren veel voertuigen met verbrandingsmotor zullen rondrijden.”

Een groot voordeel van de DAC-technologie is dat CO₂ overal kan worden gewonnen waar hernieuwbare energie beschikbaar is om ze te laten werken. De technologie is ook schaalbaar. De elektriciteit voor het filtersysteem in de e-fuelproeffabriek Haru Oni zou opgewekt kunnen worden met windenergie, wat een hernieuwbare bron is. De benodigde warmte zou geleverd kunnen worden door het waterstofproductieproces in de e-fuelfabriek.

Porsche doet een beroep op de expertise van zijn partners, Volkswagen Group Innovation, HIF Global en MAN Energy Solutions. “De Volkswagen-groep stelde al in 2019 dat het onttrekken van CO₂ aan de atmosfeer een kwestie voor de toekomst was”, zegt Nikolai Ardey, directeur van Volkswagen Group Innovation. “Sindsdien hebben we samen met internationale partners in de onderzoeks- en industriesector het concept uitgebreid bestudeerd met betrekking tot geschikte technologieën en economische haalbaarheid. Uit ons onderzoek is gebleken dat schaalbare en commercieel concurrerende DAC-technologie mogelijk is. Samen met Porsche en andere partners willen we nu een prototypefabriek bouwen en het concept in zijn geheel testen. We kijken nu al uit naar het vooruitzicht om dit toekomstgerichte project in Chili uit te voeren.”

“Wij wachten niet tot oplossingen naar ons toe komen. We vinden ze zelf en boeken vooruitgang”, zegt César Norton, voorzitter en CEO van HIF Global. “We hebben bewezen dat koolstofneutrale e-fuels een echte oplossing kunnen zijn om de transportsector te decarboniseren. Door te pionieren met DAC-technologie, die een efficiënte en goedkope CO₂-afvang mogelijk maakt, gaan we nog een stap verder. We zijn verheugd om met Porsche samen te werken om deze technologie – de toekomst van CO₂-recyclage – in de toekomst toe te passen in onze fabriek in Chili en zo een actieve en tijdige bijdrage te leveren aan de strijd tegen de klimaatverandering.”

Hoe DAC-technologie (Direct Air Capture) werkt

Om CO₂ aan de atmosfeer te onttrekken, wordt de omgevingslucht eerst ontdaan van grote vuildeeltjes en door een kiezelachtig filtermateriaal geleid. De daar neergeslagen CO₂ wordt dan uit het materiaal gehaald en in sterk gezuiverde vorm verzameld om later als grondstof gebruikt te worden. Water, een potentieel bijproduct, wordt afgevoerd.

Deze uit de atmosfeer gewonnen CO₂ kan op verschillende manieren worden gebruikt als onderdeel van een circulaire economie. In de toekomst zou het gebruikt kunnen worden als grondstof voor de productie van niet-fossiele kunststoffen. Hierbij wordt de CO₂ langdurig opgeslagen. Het kan ook gebruikt worden voor de productie van volledig synthetische brandstoffen, ook wel e-fuels genoemd. Porsche en HIF Global onderzoeken of en hoe met DAC gewonnen CO₂ kan worden gebruikt in de e-fuelfabriek Haru Oni in Punta Arenas, Chili, waar CO₂ wordt gecombineerd met waterstof om methanol te vormen. Vervolgens wordt daar synthetische brandstof van gemaakt. Tot nu toe werd de CO₂ voor Haru Oni uit een biogene bron gehaald. Als alternatief voor de productie van niet-fossiele producten (CCU of Carbon Capture and Utilisation) kan de CO₂ permanent uit de atmosfeer worden verwijderd en langdurig worden opgeslagen (CCS of Carbon Capture and Storage). 

De e-fuelproeffabriek Haru Oni is een potentiële verbruiker van DAC-CO₂

In december 2022 startte het e-fuelbedrijf HIF Global, waarin Porsche een belang heeft, met de industriële productie van synthetische brandstoffen in de proeffabriek Haru Oni in Punta Arenas, Chili. Synthetische brandstoffen maken een potentieel bijna koolstofneutrale werking van voertuigen met verbrandingsmotor mogelijk. Dat is het geval wanneer ze worden gemaakt op basis van hernieuwbare energie, hernieuwbaar gegenereerde CO₂ en waterstof gewonnen uit water.

In de proeffase van de fabriek is een e-fuelproductie van ongeveer 130.000 liter per jaar gepland. In eerste instantie zal de brandstof gebruikt worden in zogenaamde ‘lighthouse-projecten’, zoals in de Porsche Mobil 1 Supercup en in Porsche Experience Centers. De plannen voorzien in de bouw van grote fabrieken in de buurt van de proeffabriek in Chili, die de productie van e-fuels na verloop van tijd zouden verhogen.

Het zuiden van Chili biedt ideale omstandigheden voor de productie van e-fuels, met aanzienlijke hoeveelheden wind gedurende ongeveer 270 dagen per jaar, waardoor windturbines op volle capaciteit kunnen draaien. Punta Arenas ligt ook dicht bij de Straat van Magellaan. Van daaruit kunnen de synthetische e-fuels net zoals traditionele brandstoffen getransporteerd worden via bestaande infrastructuur.

Synthetische brandstoffen kunnen een waardevolle aanvulling betekenen op elektromobiliteit. Porsche heeft al meer dan 100 miljoen USD geïnvesteerd in de ontwikkeling en productie van e-fuels. Daarvan ging 75 miljoen USD naar de verwerving van een belang in HIF Global LLC in april 2022. Dat bedrijf plant, bouwt en exploiteert e-fuelfabrieken in Chili, Uruguay, de VS en Australië.