Inovace pro chemickou výrobu od BASF
Ochrana klimatu patří mezi priority firemní strategie společnosti BASF, jejímž cílem je zastavit růst obsahu CO2 v atmosféře do roku 2030. BASF se snaží optimalizovat stávající procesy, nahrazovat fosilní paliva obnovitelnými zdroji energie a rozvíjet nové výrobní procesy s nízkým obsahem emisí.
Tyto aktivity nyní firma sdružuje ve výzkumném programu Carbon Management. „Abychom dosáhli stanovených cílů pro ochranu klimatu, rozsáhlé snižování emisí CO2 je nevyhnutelné. Jako surovina má CO2 omezené možnosti využití a ke zpomalení tempa klimatických změn tak významně nepřispívá,” říká Martin Brudermüller, předseda představenstva a hlavní technický ředitel BASF SE. Od roku 1990 už společnost snížila emise skleníkových plynů o 50 %. Další snížení bude vyžadovat zapojení nových technologií, které by měly vzejít z výzkumného programu Carbon Management.
Protože k chemickým reakcím je zapotřebí velkého množství energie, nejvýznamnějším zdrojem CO2 v chemickém průmyslu zůstávají fosilní paliva. Například krakovací stroj dosahuje při štěpení ropy na olefiny a aromáty teploty až 850 °C. Pokud by tato energie mohla pocházet z obnovitelných zdrojů namísto běžně používaného zemního plynu, emise CO2 by klesly až o 90 %. Prvním projektem, který byl na konferenci představen, je koncept elektrického vytápění krakovacích strojů, který nyní BASF rozvíjí jako první firma na světě. Současně bude nutné testovat a určit, jaké kovy odolají vysokému elektrickému proudu a budou tak vhodné pro použití v tomto typu reaktoru.
Značné množství CO2 se uvolňuje také při výrobě vodíku, který se často využívá jako reakční složka, např. při syntéze amoniaku. Ve vodíku jako alternativními nosiči je mj. také budoucnost uchovávání udržitelné energie. BASF proto vyvíjí i novou technologii na získání vodíku ze zemního plynu, a to jeho přímým rozložením na vodík a uhlík. Výsledný pevný uhlík lze dále použít např. při výrobě oceli nebo hliníku. Takový proces vyžaduje poměrně malé množství energie, a pokud by pocházela z obnovitelných zdrojů, bylo by možné vodík průmyslově vyrábět zcela bez emisí CO2.
Základem jsou nové katalyzátory
Jako cestu ke snížení emisí CO2 pocházejících z parního krakování BASF představila suché zušlechťování metanu. To vytváří syntézní plyn, který se následně převádí na olefiny, tedy hlavní meziprodukt výroby. Vědci z BASF nyní dokázali najít způsob, jak toho poprvé docílit pomocí nových, vysoce výkonných katalyzátorů, které vznikly ve spolupráci se společností Linde. V závislosti na dostupnosti surovin a obnovitelné elektřiny by tento inovativní proces mohl brzy figurovat jako doplněk elektrického ohřevu parních krakovacích strojů.
Posledním projektem je její nový přístup k použití CO2 jako chemické suroviny, a to při výrobě akrylátu sodného z ethylenu a CO2. Akrylát sodný je důležitým výchozím materiálem pro superabsorbenty, široce používané v plenkách a jiných hygienických pomůckách. Před několika lety výzkumníci v laboratoři Catalysis Research Laboratory (CaRLa) na univerzitě v Heidelbergu poprvé úspěšně uzavřeli cyklus katalyzátoru této reakce, BASF pak proces rozšířila do průmyslové výroby a prokázala jeho úspěšnost. Za předpokladu, že se prokáže i stabilita tohoto přístupu, ve srovnání se současnou výrobní metodou superabsorbentů založenou na propylenu by CO2 nahradil přibližně 30 % fosilních paliv.
