Europas byer udleder enorme mængder drivhusgasser i atmosfæren. To essentielle bytjenester – affaldsforbrænding og spildevandsrensning – er blandt de største bidragydere til kommunale CO2-udledninger i EU.
Disse systemer er afgørende for folkesundheden og bylivet, men de producerer udledninger, der er vanskelige at eliminere helt. Men hvad nu hvis den CO2 ikke behøvede at gå til spilde?
For en international forskergruppe præsenterer byernes kulstofforurening en mulighed. I samarbejde med det EU-finansierede WaterProof-initiativ udvikler de en metode til at opsamle CO2 fra disse processer og omdanne det til myresyre: et simpelt og meget alsidigt kemikalie, der anvendes i mange industrier.
Dette kan gøre det muligt for emissioner fra affaldsforbrændingsanlæg og spildevand at blive omdannet til rengøringsprodukterne under vores vask eller endda læderet på vores sko.
At gøre et problem til en ressource
Indsatsen for at håndtere klimaforandringer fokuserer i høj grad på vedvarende energi, elektrificering og forbedret effektivitet. Men nogle kilder er fortsat hårdnakket vanskelige at eliminere.
"Nogle emissioner er svære at stoppe," sagde Annelie Jongerius, elektrokemiker og programleder hos den hollandske kemivirksomhed Avantium, som koordinerer forskningen.
En mulighed er at opsamle CO2'en og lagre den under jorden. Men WaterProof-teamet undersøger et mere cirkulært alternativ: at bevare kulstof i brug i stedet for at låse det inde.
"Det ville være bedre, hvis vi kunne bruge det," sagde Jongerius. "Samtidig har vi brug for alternativer til fossile råstoffer til at producere kemikalier."
"
Hvis du tager CO2 fra spildevand, omdanner det til et produkt og derefter bruger produktet til at rense dit toilet, så det strømmer tilbage i spildevandssystemet, skaber du et komplet kredsløb.
Den udfordring er særligt synlig på faciliteter som dem, der drives af det hollandske affaldshåndteringsfirma HVC, der driver to store affaldsforbrændingsanlæg i Holland.
"Vi er nødt til at håndtere det affald, samfundet producerer," sagde Jan Peter Born, HVC's innovationschef for affald til energi. "Vi har ingen måder at regulere CO2-udledningen på, udover at opfordre folk til at købe mindre og genbruge mere."
HVC opfanger allerede noget CO2 og sælger det til væksthusavlere, der bruger det til at øge udbyttet af afgrøder som tomater og agurker. Men dette er kun en delvis løsning.
"Det meste af den CO2, der tilføres planterne, frigives igen gennem drivhusets tag," forklarede Born. "Fra vores juridiske perspektiv er det en forsinket udledning. Det er landmanden, der opnår emissionsreduktionen, da han undgår gasfyring for at producere CO2."
Forskerne hos WaterProof sigter mod at gå et skridt videre ved at omdanne opfanget kulstof til nyttige produkter, der holder det ude af atmosfæren i længere tid.
Fra CO2 til rengøringsprodukter
Kernen i WaterProof-innovationen er en elektrokemisk proces, der omdanner opfanget CO2 til myresyre ved hjælp af vedvarende elektricitet.
"Det er en af de enkleste konverteringer, man kan foretage," sagde Jongerius.
En elektrisk strøm driver reaktionen i en specialiseret celle, hvorved CO2 reduceres til myresyre. Fordi systemet kører på vedvarende elektricitet og bruger kulstof fra affald, reduceres afhængigheden af fossilbaserede råmaterialer.
Processen kan også tilbyde yderligere fordele. I en elektrokemisk celle finder to reaktioner sted på samme tid, én ved hver elektrode. Mens WaterProof-teamet fokuserer på at omdanne CO2 til myresyre, har de også udforsket at parre dette med en anden reaktion, der producerer hydrogenperoxid og relaterede forbindelser.
Disse stoffer kan hjælpe med at nedbryde genstridige forurenende stoffer i spildevand, herunder rester fra lægemidler og pesticider. Denne del af processen er dog stadig på et tidligt stadie og implementeres ikke i det nuværende demonstrationssystem.
Holdet tester deres CO2-afledte myresyre i miljøvenlige rengøringsprodukter såsom toilet- og overfladerengøringsmidler.
"Den fungerer præcis på samme måde som konventionelt produceret myresyre," sagde Jongerius. "Det er det samme molekyle."
Ud over rengøring undersøger projektet brugen af CO2-udvundet myresyre i lædergarvning. Selvom syren kan bruges til alle typer læder, arbejder teamet i øjeblikket sammen med den islandske virksomhed Nordic Fish Leather for at bringe miljøvenligt fiskelæder – et mere bæredygtigt alternativ til traditionelt kvægbaseret læder – på markedet.
Opskalering for at opnå effekt i den virkelige verden
Selvom kemien er lovende, er opskalering den næste udfordring.
Med udgangspunkt i tidligere EU-finansieret forskning arbejder teamet nu på en storstilet pilotenhed, hvor flere elektrokemiske celler stables sammen, hvilket øger mængden af CO2, der kan behandles. Hvis det lykkes, vil det bane vejen for anlæg i kommerciel skala.
Det modulære design gør det muligt at tilpasse systemet til forskellige steder, fra spildevandsanlæg til forbrændingsanlæg. Målet er at demonstrere WaterProof-processen i sommeren 2026 og vise, at en fossilfri produktionskæde kan fungere under virkelige forhold.
Sådanne systemer kunne i sidste ende integreres i byinfrastrukturen og dermed gøre byer til knudepunkter for cirkulær kemikalieproduktion i stedet for emissionskilder.
Genvinding af værdifulde materialer fra affald
Potentialet i det udførte arbejde rækker ud over genbrug af kulstof. Forskerne undersøger også, hvordan myresyre kan bruges til at genvinde værdifulde materialer fra affaldsstrømme.
Ved at kombinere det med andre forbindelser udvikler de dybe eutektiske opløsningsmidler – lavtoksiske væsker, der er i stand til at opløses og binde sig til metaller i affald, så metallerne kan udvindes.
"
Vi har ingen midler til at regulere CO2-udledningen, udover at opfordre folk til at købe mindre og genbruge mere.
Mange værdifulde materialer ender i forbrændingsaske og spildevandsslam, herunder kobber, lithium, kobolt og endda små mængder guld – alt sammen afgørende for moderne teknologier og den grønne omstilling.
HVC bruger allerede mekaniske processer til at genvinde metaller, hvor tungere partikler adskilles fra aske i en proces, der ligner guldvaskning. Men dette producerer blandede metalstrømme, der er mindre værdifulde. De nye opløsningsmidler kan muliggøre en mere præcis separation.
"Disse eutektiske opløsningsmidler kan skræddersys til at målrette specifikke metaller," sagde Born. "Det betyder, at man kan genvinde individuelle materialer i stedet for blandinger, hvilket øger deres værdi."
De økonomiske realiteter er dog fortsat en barriere. Guld er det eneste genvundne metal, der har en anstændig pris, forklarede Born. For mange andre, herunder sjældne jordarter, er markedsprisen stadig for lav til at retfærdiggøre omkostningerne.
Dette rejser bredere spørgsmål om politik og prioriteter, især i takt med at efterspørgslen efter kritiske materialer fortsætter med at vokse: hvor meget samfund er villige til at subsidiere genvinding af affald, og om strategisk værdi bør vinde frem for rent markedsdrevne beslutninger.
Lukning af løkken
Denne form for "affald-til-ressource"-tankegang vinder frem i hele Europa. Nye EU-regler, der er planlagt til 2026, sigter mod at gøre genbrugsmaterialer mere tilgængelige – og mere udbredte.
Hvis det lykkes, kan de bidrage til at gøre cirkulære idéer som dem bag WaterProof til virkelighed i hverdagen og dermed støtte Europas ambition om at være førende inden for cirkulær produktion inden 2030.
Ved at forbinde kulstofopsamling, kemisk produktion, vandbehandling og materialegenvinding samler forskerne flere elementer af denne vision i ét enkelt system.
For Jongerius er konceptet både praktisk og symbolsk.
"Hvis man tager CO2 fra spildevand, laver det om til et produkt, og derefter bruger det produkt til at rense sit toilet, så det strømmer tilbage i spildevandssystemet, skaber man et komplet kredsløb," sagde hun. "Det er det ultimative eksempel på cirkulær økonomi."
Forskningen i denne artikel blev finansieret af EU's Horizon-program. Interviewpersonernes synspunkter afspejler ikke nødvendigvis Europa-Kommissionens. Hvis du kunne lide denne artikel, så overvej venligst at dele den på sociale medier.
