Figur 1:Att veta hur en nickeljärnsulfidkatalysator hjälper till att reducera koldioxid till kolmonoxid och andra kolbaserade produkter kan leda till teknik som kan omvandla koldioxid i atmosfären till industriellt användbara kemikalier. Kredit:Unsplash/CC0 Public Domain
Gaser från stålbearbetning kan användas för att tillverka material till produkter som isoleringsskivor och träbeläggningar, avslutar ett EU-finansierat projekt.
Projektgruppen visade att kolmonoxid (CO) och koldioxid (CO 2 ) i masugnsgas – en ”processgas” från stålproduktion – kan återvinnas och användas som råvara för kemikalier som kallas polyoler.
Polyoler används i polyuretanbaserade isoleringsmaterial och beläggningar och härrör vanligtvis från råolja. Att få dem från processgaser minskar därför mängden råolja som behöver utvinnas och användas, samt minska koldioxidutsläppen till atmosfären.
Carbon4PUR-projektet, som pågick i 3,5 år, finansierades av EU:s Horizon2020-program och leddes av materialtillverkaren Covestro med 14 industriella och akademiska partners från sju länder, inklusive Imperial College London. Den drog slutsatsen att den nya tekniken var fördelaktig både miljömässigt och ekonomiskt.
Viktiga bidrag
Projektgruppen identifierade nya katalysatorer för produktion av polyoler från CO och CO 2 och gasblandningar. Tekniken skalades upp ytterligare till semi-industriell skala. Isoleringsskivatillverkaren Recticel (Belgien) och beläggningstillverkaren Megara Resins (Grekland) har redan använt tekniken för att främja sin egen produktutveckling baserat på forskningsresultaten.
Projektpartner Dr. Arturo Castillo Castillo, från Centre for Environmental Policy at Imperial, sa:"Detta projekt har gett viktiga bidrag till vetenskapen och tillämpningarna av CO och CO 2 återvinning. Teamet har identifierat effektiva sätt att isolera komponenterna för polyolproduktion från processgaser och har förfinat processen för att flytta den bortom proof of concept.
"Detta har inneburit att industriella partners faktiskt har använt polyolerna i sina produkttester och visat att de presterar bra. Det är spännande att se hur utsläpp kan omvandlas till produkter, ge ett liv till till kolet som redan hade använts en gång."
Ömsesidigt fördelaktiga samarbeten
Dr. Castillo Castillo samarbetade med German Chemical Industry Association (DECHEMA) för att undersöka vilka begränsningar och möjligheter som fanns för att bygga ömsesidigt fördelaktiga samarbeten mellan stålet, kemiska och potentiellt andra industrier över hela Europa.
Detta kulminerade i ett allmänt tillgängligt verktyg där investerare, industriföretag och projektutvecklare kan identifiera platser där lämpliga utsläppskällor finns i rätt kvantitet och kvalitet för att potentiellt producera användbara kemikalier från avfallsgaser.
Ett sådant samarbete utvärderades av Carbon4PUR-projektet i hamnen i Marseille-Fos, Frankrike, där ett ArcelorMittal stålverk ligger i omedelbar närhet till en Covestro produktionsanläggning.
Revolutionerande produktionsprocesser
Dr Markus Steilemann, VD för Covestro, sa:"Resultaten av forskningsprojektet har potential att revolutionera produktionsprocesser. Detta är en stor upptäckt och en viktig milstolpe på vägen mot en cirkulär ekonomi, där alternativa råvaror blir verklighet."
Dr. Castillo Castillo tillade:"Det har varit ett fantastiskt samarbete som spänner över sju länder och täcker hela värdekedjan, från stålverket som tillhandahåller utsläppen till polyolproducenten till tillverkare av beläggningar och isoleringsskum."
Läs mer om resultaten på projektwebbplatsen:Carbon4PUR—Tillverkning av industriella avfallsgaser (blandad CO/CO) 2 strömmar) till mellanprodukter för polyuretanplaster för styva skum/byggnadsisolering och beläggningar.
