Geavanceerde carbonaatbrandstofceltechnologie bij CO2-opvang en -opslag

Het bevorderen van economische en duurzame technologieën voor het opvangen van koolstofdioxide van grote uitstoters, zoals energiecentrales, is een belangrijk onderdeel van het onderzoek van ExxonMobil naar oplossingen met lagere emissies om het risico van klimaatverandering te beperken.

Artikel

IN DIT ARTIKEL

Geavanceerde carbonaatbrandstofceltechnologie bij CO2-opvang en -opslag

Partnerschap tussen ExxonMobil en FuelCell Energy, Inc.

Sinds drie decennia is ExxonMobil een leider in toepassingen voor het opvangen en opslaan van koolstof. In 2017 heeft ExxonMobil 6,6 miljoen ton CO2 opgevangen voor opslag — het equivalent van het elimineren van de jaarlijkse broeikasgasemissies van meer dan 1 miljoen personenvoertuigen.

De grootste kans voor toekomstige grootschalige inzet van CCS ligt misschien in de sector van de elektriciteitsproductie op basis van aardgas, aangezien de opvang van CO2 uit de stroomproductie op basis van kolen ongeveer twee keer zo duur is. In 2016 kondigde ExxonMobil een samenwerking aan met FuelCell Energy, Inc. om nieuwe technologie te ontwikkelen die de efficiëntie, effectiviteit en betaalbaarheid van CCS voor grote aardgasgestookte energiecentrales aanzienlijk kan verbeteren.

Ons onderzoek geeft aan dat door toepassing van deze nieuwe technologie meer dan 90 procent van de koolstofdioxide-emissies van energiecentrales op basis van aardgas kan worden opgevangen.

Carbonaatbrandstofceltechnologie: betere efficiëntie, meer energie en minder koolstofdioxide

Wetenschappers van ExxonMobil en FuelCell Energy, Inc. streven gezamenlijk naar nieuwe technologie die de kosten van de huidige CCS-processen kunnen verlagen door de hoeveelheid elektriciteit die een energiecentrale produceert te verhogen en tegelijkertijd een aanzienlijke vermindering van de koolstofdioxide-emissies te realiseren. De kern van deze inspanningen is een carbonaatbrandstofcel.

Laboratoriumtests hebben aangetoond dat koolstofdioxide bij de elektriciteitsproductie op basis van aardgas efficiënter kan worden opvangen door carbonaatbrandstofcellen dan door de huidige, conventionele CCS-technologie. In feite geeft ons onderzoek aan dat door toepassing van deze nieuwe technologie meer dan 90 procent van de koolstofdioxide-emissies van een energiecentrale op basis van aardgas kan worden opgevangen.

Tijdens conventionele processen voor CO2-opvang reageert een chemische stof met het koolstofdioxide om het uit de uitlaatgassen van de energiecentrale te extraheren. Vervolgens is stoom nodig om het koolstofdioxide uit de chemische stof vrij te krijgen. Stoom die anders zou worden gebruikt om een turbine te laten draaien. Hierdoor wordt de hoeveelheid elektrisch vermogen die de turbine kan genereren verminderd.

Het gebruik van brandstofcellen om koolstofdioxide van energiecentrales op te vangen, kan resulteren in een efficiëntere afscheiding van kooldioxide uit uitlaatgassen van energiecentrales met een verhoogde output van elektriciteit. De uitlaatgassen van de energiecentrale worden naar de brandstofcel geleid en vervangen de lucht die normaal in combinatie met aardgas wordt gebruikt voor het proces van stroomopwekking door de brandstofcel. Naarmate de brandstofcel stroom genereert, wordt de koolstofdioxide geconcentreerder, waardoor het eenvoudiger en betaalbaarder uit de uitlaat van de cel wordt opgevangen en opgeslagen. 

Het onderzoek van ExxonMobil geeft aan dat een standaard energiecentrale van 500 megawatt (MW) die een carbonaatbrandstofcel gebruikt, mogelijk 120 MW aan extra vermogen kan genereren, terwijl de huidige CCS-technologie feitelijk ongeveer 50 MW vermogen verbruikt.

Volgende stappen in de ontwikkeling van brandstofceltechnologie

ExxonMobil beoordeelt al jaren een aantal CO2-opvangtechnologieën en is van mening dat carbonaatbrandstofceltechnologie een groot potentieel biedt. Het vermogen van de technologie is in het laboratorium getest en gegevens van die simulaties worden momenteel geanalyseerd. Verdere ontwikkeling omvat een meer gedetailleerd onderzoek van elke component van het systeem en optimalisatie van het systeem als geheel.

De reikwijdte van de overeenkomst tussen ExxonMobil en FuelCell Energy, Inc. zal zich in eerste instantie focussen op een beter begrip van de fundamentele wetenschap achter carbonaatbrandstofcellen en hoe de efficiëntie bij het scheiden en concentreren van koolstofdioxide uit de uitlaat van aardgasturbines kan worden verhoogd.

Verwante inhoud

CO2-opvang en -opslag

Als aandeelhouder van ongeveer een vijfde van de totale capaciteit aan koolstofopvang in de wereld, is ExxonMobil een leider op het gebied van de belangrijkste technologieën voor lage broeikasgasemissies van de volgende generatie, waarbij ongeveer 7 miljoen ton CO2 per jaar wordt opgevangen. Sinds 1970 heeft ExxonMobil meer CO2 opgevangen dan elk ander bedrijf, goed voor meer dan 40 procent van de cumulatieve CO2 die wordt opgevangen.

Onderzoek en innovatie Onderwerp

Innovatieve energieoplossingen: Hoogtepunten in onderzoek en ontwikkeling

Onderzoek en ontwikkeling maakt deel uit van het DNA van ExxonMobil sinds ons bedrijf meer dan 135 jaar geleden begon. Onze innovaties hebben bijgedragen aan de productie van de energie die fundamenteel is voor het moderne leven. Van de schone, efficiënte brandstoffen die het huidige transport aandrijven tot het aardgas dat licht en warmte levert aan huishoudens en bedrijven.

Tegenwoordig staat onze wereld voor een dubbele uitdaging: voldoen aan de groeiende vraag naar energie en tegelijkertijd de invloed op het milieu reduceren, inclusief de risico's van klimaatverandering. ExxonMobil is toegewijd om hieraan bij te dragen.

Onderzoek en innovatie Artikel

Schonere energie: emissies verminderen met CO2-opvang en -opslag

Al meer dan 30 jaar hebben technici en wetenschappers van ExxonMobil onderzoek gedaan naar technologieën die een rol kunnen spelen in de wijdverbreide toepassing van CO2-opvang en -opslag.

​CO2-opvang Artikel

Opkomende voertuig- en brandstoftechnologie

We ondersteunen actief initiatieven om de emissies van consumenten door het gebruik van onze producten in de transportsector te verminderen. Deze omvatten onderzoeksinspanningen met partneruniversiteiten en andere bedrijven om brandstof en voertuig aan te pakken als een enkel systeem om de efficiëntie te verbeteren.

Onderzoek en innovatie Onderwerp

Chemie

ExxonMobil ontwikkelt en produceert een scala aan geavanceerde producten die de uitstoot van broeikasgassen verminderen en de duurzaamheid vergroten.

Onderzoek en innovatie Onderwerp

Geavanceerde kunststoffen maken de weg vrij voor duurzaamheid en brandstofefficiëntie

Over de hele wereld wordt de auto-industrie geconfronteerd met vele uitdagingen, niet in de laatste plaats de wens om duurzamere voertuigen te produceren en tegelijkertijd de brandstofefficiëntie, veiligheid, voertuigprestaties en het bestuurderscomfort te verbeteren.

Chemical Artikel