Fra skrald til klimateknologi: Gummihandsker får nyt liv som CO2-fanger

Hvert år bliver der produceret over 100 milliarder nitrilgummihandsker, der er lavet af syntetisk polymer – et materiale, der er kemisk i familie med plastik og fremstillet af olie. Størstedelen bruges i sundhedssektoren, og de fleste bliver kun brugt én gang, før de ender i skraldespanden. 

Det giver et enormt stort spild af materiale på verdensplan. Nu er Simon Kildahl, der er postdoc på Institut for Kemi på Aarhus Universitet, kommet et skridt nærmere en måde at genbruge gummihandsken på.

I et studie fra Institut for Kemi, som netop er udgivet i det videnskabelige tidsskrift CHEM, viser han og hans kolleger, hvordan de kan transformere det brugte gummi til en CO2-fanger i laboratoriet. Og potentialet er rigtig stort, forklarer han.

”En plastflaske kan godt genbruges, som vi kender det fra pant-systemet. Men nogle andre materialer af syntetisk polymer er problematiske, fordi de ikke kan genanvendes, og derfor ofte ender med at blive brændt, som det for eksempel er tilfældet med gummihandsken,” siger han.

”I vores forsøg fik vi handsken omdannet, så den kan fange CO2 i stedet for at blive et affaldsprodukt, der udleder CO2 og andre skadelige gasser ved afbrænding,” eksemplificerer han.

Store gennembrud

Simon Kildahl er en del af Skydstrup-gruppen, der hører under Novo Nordisk Fondens CO2-forskningscenter (CORC).

Forskningscenteret har hovedsæde på Aarhus Universitet og er et samarbejde af mange universiteter i verden, der forsker i måder, man kan fange CO2 på eller omdanne det til eksempelvis brændsel via power-to-X.

Gruppen er tidligere lykkes med at genanvende materialer som polyurethanskum i madrasser, samt epoxy og glasfibre i vindmøllevinger, der hidtil har været umulige at genbruge.

Og nu ser det ud til, at det også lykkes med gummihandsken. 

”Helt konkret river vi gummihandsken i små stykker. Det reagerer med en ruthenium-baseret katalysator og hydrogengas, og derefter kan den så opfange CO2 fra kunstig røggas,” forklarer Simon Kildahl:

”Det kunne potentielt ske på et kraftværk i den virkelige verden.”

Ved opvarmning frigiver gummiproduktet CO2’en igen, så det kan sendes ud til lagring i undergrunden, eller alternativt bruges i power-to-X, samtidigt med at produktet igen kan fange nyt CO2.

Revolutionerende perspektiver

Metoden er ny. For selvom der i dag allerede findes andre materialer til at fange CO2, adskiller Simon Kildahls forsøg sig ved at bruge affaldsmateriale, der ellers ville blive brændt eller ende på en losseplads.

Med forsøgene rykker man derfor et skridt tættere på et mere klimavenligt alternativ, der taler ind i FN’s klimapanel (IPCC) mål om årligt at fjerne mellem 5−16 milliarder tons CO2 fra atmosfæren i 2050.

Det skal nemlig opnås ved fx at fange CO2 på biomasse-forbrændingsanlæg eller direkte fra luften.

Problemet er bare, at hvis man skal nå i mål med de eksisterende metoder, kræver det en opskalering af en råolie-baseret produktion, hvilket selvsagt mindsker effekten klimamæssigt.

”Derfor er det smart at udnytte et affaldsmateriale, som er tilgængeligt i så store mængder, i stedet for at skulle hente endnu mere olie op af jorden, pointerer Simon Kildahl:

”Med gummihandsken kan vi lave en CO2-fanger, hvor alle atomerne i produktet kommer fra affaldsmaterialet, pånær en mængde hydrogen, som man ideelt kan få fra vand via power-to-X,” forklarer han.

Lovende resultater

Lige nu foregår forsøgene på laboratorie-niveau. Målet er at gøre det skalerbart og mere økonomisk rentabelt, og det er slet ikke utænkeligt at nå dertil, vurderer Simon Kildahl.

På en skala fra tidlig idé og grundforskning (TRL 1) til fuldt implementeret og kommerciel teknologi (TRL 9), så er forskningen lige nu på en 3-4 stykker, vurderer han.

”Vi arbejder med gram-skala lige nu, og reaktionerne og resultaterne kan se anderledes ud, når vi øger niveauerne til kilo-skala. Men vores resultater ser lovende ud,” siger han.

Det skal samtidig gøres billigere at lave, da katalysatoren, der bruges lige nu er dyr.

”Men vi er nået til et proof of concept. Og det kan sagtens være, at det kan lade sig gøre, at nå op på en 5-6 stykker, inden for en overskuelig fremtid, hvis vi kan forbedre skalerbarheden og økonomien i reaktionen, samt forbedre visse performance parametre i fangsten af CO2 med disse stoffer.” lyder det fra Simon Kildahl.

Bag om studiet: 

Ekstern finansiering:

1. Novo Nordisk Foundation CO2 Research Center 
2. Danish National Research Foundation 
3. Danish Ministry of Higher Education and Science
4. Novo Nordisk Foundation
5. Carlsberg Foundation
6. Carlsberg Foundation
7. Aarhus University Centre for Integrated Materials Research (iMAT).
8. Carlsberg Foundation 

Interessekonflikt: To-kammerreaktorer (COware^®), som er anvendt i nogle af reaktionerne er udviklet og sælges af firmaet SyTracks^®, som er delejet af professor Troels Skrydstrup, der har bidraget til studiet og er leder af forskningsgruppen.

Link til videnskabelig artikel: CO2 capture with post-modified nitrile and styrene-butadiene-styrene rubbers