Aan Cornell University is een elektrochemische cel bedacht die koolstofdioxide omzet in nuttige koolwaterstoffen en daarbij nog elektriciteit genereert ook. Je zou bijna denken dat de wet van behoud van energie niet meer geldt, wanneer je de publicatie in Science Advances leest.

Uiteraard zit er een addertje onder het gras maar Lynden Archer en promovendus Wajdi Al Sadat weten dat in die publicatie aardig te camoufleren, en in het begeleidende persbericht zelfs volledig dood te zwijgen.

Hun cel bestaat uit een aluminiumanode en een poreuze koolstofkathode. Als elektrolyt dient een ionische vloeistof, om precies te zijn een mengsel van 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride ([EMIm]Cl) en aluminiumchloride.

Als je via die kathode CO₂ uit rookgassen en zuurstof uit de lucht naar binnen pompt (onvermijdelijk verdund met de nodige stikstof, maar die doet niets) dan blijkt zich aluminiumoxalaat (Al₂(C₂O₄)₃) te vormen. Hoe dat precies komt weten de auteurs nog niet maar vermoedelijk wordt eerst de zuurstof gereduceerd tot superoxide-radicalen, die agressief genoeg zijn om met CO₂ verder te reageren.

Bij de reactie komt energie vrij die je kunt aftappen in de vorm van elektriciteit. Wat het oxalaat betreft: daar bestaat een redelijk grote markt voor terwijl het tevens kan dienen als uitgangspunt voor de synthese van diverse andere producten. De publicatie suggereert dat je het ook weer kunt laten ontleden, waarbij de CO₂ er veel geconcentreerder uit komt dan ze er in is gegaan en zich dus beter leent voor ondergrondse opslag.

Het addertje is uiteraard dat bij dit alles de anode langzaam in het elektrolyt oplost in de vorm van Al³⁺. Daar moet je later weer metallisch aluminium van maken voor een nieuwe anode, en als er iets elektriciteit vreet, is het aluminiumproductie. Netto kost het proces dus gewoon energie, zoals je mocht verwachten.

Op basis van cijfers van de Amerikaanse aluminiumindustrie concluderen de auteurs overigens dat het proces warempel zou moeten leiden tot een nettoreductie van CO₂-emissies. Maar dat zal wel komen doordat veel aluminiumfabrieken niet op fossiele brandstof draaien maar op waterkracht.

bron: Cornell, Science Advances