Europas byer slipper ut enorme mengder klimagasser i atmosfæren. To viktige bytjenester – avfallsforbrenning og avløpsrensing – er blant de største bidragsyterne til kommunale CO2-utslipp i EU.
Disse systemene er avgjørende for folkehelsen og bylivet, men de produserer utslipp som er vanskelige å eliminere helt. Men hva om den CO2-en ikke måtte gå til spille?
For en internasjonal forskergruppe representerer urban karbonforurensning en mulighet. I samarbeid med det EU-finansierte WaterProof-initiativet utvikler de en måte å fange CO2 fra disse prosessene og omdanne den til maursyre: et enkelt og svært allsidig kjemikalie som brukes i mange bransjer.
Dette kan føre til at utslipp fra avfallsforbrenningsanlegg og avløpsvann blir omgjort til rengjøringsproduktene under vasken vår, eller til og med læret på skoene våre.
Å gjøre et problem om til en ressurs
Arbeidet med å takle klimaendringene fokuserer i stor grad på fornybar energi, elektrifisering og forbedret effektivitet. Men noen kilder er fortsatt vanskelige å eliminere.
«Noen utslipp er vanskelige å stoppe», sa Annelie Jongerius, elektrokjemiker og programleder ved det nederlandske kjemiselskapet Avantium, som koordinerer forskningen.
Ett alternativ er å fange CO2-en og lagre den under jorden. Men WaterProof-teamet utforsker et mer sirkulært alternativ: å holde karbonet i bruk i stedet for å låse det inne.
«Det hadde vært bedre om vi kunne bruke det», sa Jongerius. «Samtidig trenger vi alternativer til fossile råstoffer for å produsere kjemikalier.»
"
Hvis du tar CO2 fra avløpsvann, gjør det om til et produkt, og deretter bruker produktet til å rengjøre toalettet ditt slik at det strømmer tilbake i avløpssystemet, lager du en komplett sløyfe.
Den utfordringen er spesielt synlig ved anlegg som de som drives av det nederlandske avfallshåndteringsselskapet HVC, som driver to store avfallsforbrenningsanlegg i Nederland.
«Vi må ta inn alt avfallet samfunnet produserer», sa Jan Peter Born, HVCs innovasjonssjef for avfall til energi. «Vi har ingen måte å regulere CO2-utslippene på, bortsett fra å oppmuntre folk til å kjøpe mindre og resirkulere mer.»
HVC fanger allerede opp noe CO2 og selger det til drivhusbønder, som bruker det til å øke avlingene fra avlinger som tomater og agurker. Men dette er bare en delvis løsning.
«Mesteparten av CO2-en som tilføres plantene slippes ut igjen gjennom drivhustaket», forklarte Born. «Fra vårt juridiske perspektiv er det et forsinket utslipp. Det er bonden som oppnår utslippsreduksjonen ettersom han unngår gassfyring for å produsere CO2.»
Forskerne i WaterProof tar sikte på å gå et skritt videre ved å gjøre fanget karbon om til nyttige produkter som holder det ute av atmosfæren lenger.
Fra CO2 til rengjøringsprodukter
Kjernen i WaterProof-innovasjonen er en elektrokjemisk prosess som omdanner fanget CO2 til maursyre ved hjelp av fornybar elektrisitet.
«Det er en av de enkleste konverteringene du kan gjøre», sa Jongerius.
En elektrisk strøm driver reaksjonen i en spesialisert celle, og reduserer CO2 til maursyre. Fordi systemet kjører på fornybar elektrisitet og bruker karbon fra avfall, reduseres avhengigheten av fossilbaserte råvarer.
Prosessen kan også tilby ytterligere fordeler. I en elektrokjemisk celle finner to reaksjoner sted samtidig, én ved hver elektrode. Mens WaterProof-teamet fokuserer på å omdanne CO2 til maursyre, har de også utforsket å koble dette med en andre reaksjon som produserer hydrogenperoksid og relaterte forbindelser.
Disse stoffene kan bidra til å bryte ned gjenstridige forurensninger i avløpsvann, inkludert rester fra legemidler og plantevernmidler. Denne delen av prosessen er imidlertid fortsatt i en tidlig fase og implementeres ikke i det nåværende demonstrasjonssystemet.
Teamet tester sin CO2-avledede maursyre i miljøvennlige rengjøringsprodukter som toalett- og overflaterens.
«Den fungerer akkurat som konvensjonelt produsert maursyre», sa Jongerius. «Det er det samme molekylet.»
Utover rengjøring utforsker prosjektet bruken av CO2-avledet maursyre i garving av lær. Selv om syren kan brukes til alle typer lær, jobber teamet for tiden med det islandske selskapet Nordic Fish Leather for å bringe miljøvennlig fiskeskinn – et mer bærekraftig alternativ til tradisjonelt storfebasert lær – til markedet.
Oppskalering for reell effekt
Selv om kjemien er lovende, er oppskalering den neste utfordringen.
Teamet bygger nå på tidligere EU-finansiert forskning og jobber med en storskala pilotenhet der flere elektrokjemiske celler stables sammen, noe som øker volumet av CO2 som kan behandles. Hvis det lykkes, vil det bane vei for kommersielle anlegg.
Den modulære designen gjør at systemet kan tilpasses ulike steder, fra avløpsanlegg til forbrenningsanlegg. Målet er å demonstrere WaterProof-prosessen sommeren 2026, og vise at en fossilfri produksjonskjede kan operere under reelle forhold.
Slike systemer kan etter hvert integreres i urban infrastruktur, og gjøre byer til knutepunkter for sirkulær kjemisk produksjon i stedet for utslippskilder.
Gjenvinning av verdifulle materialer fra avfall
Potensialet i arbeidet som utføres går utover gjenbruk av karbon. Forskerne utforsker også hvordan maursyre kan brukes til å gjenvinne verdifulle materialer fra avfallsstrømmer.
Ved å kombinere det med andre forbindelser utvikler de dypeutektiske løsningsmidler – lavtoksiske væsker som er i stand til å løse seg opp og binde seg til metaller i avfall slik at metallene kan utvinnes.
"
Vi har ingen måte å regulere CO2-utslippene på, bortsett fra å oppmuntre folk til å kjøpe mindre og resirkulere mer.
Mange verdifulle materialer ender opp i forbrenningsaske og avløpsslam, inkludert kobber, litium, kobolt og til og med små mengder gull – alt avgjørende for moderne teknologi og den grønne overgangen.
HVC bruker allerede mekaniske prosesser for å gjenvinne metaller, og separerer tyngre partikler fra aske i en prosess som ligner på gullvasking. Men dette produserer blandede metallstrømmer som er mindre verdifulle. De nye løsningsmidlene kan muliggjøre mer presis separasjon.
«Disse eutektiske løsningsmidlene kan skreddersys for å målrette spesifikke metaller», sa Born. «Det betyr at man kan gjenvinne individuelle materialer i stedet for blandinger, noe som øker verdien deres.»
Imidlertid er de økonomiske realitetene fortsatt en barriere. Gull er det eneste utvunnede metallet som har en anstendig pris, forklarte Born. For mange andre, inkludert sjeldne jordarter, er markedsprisen fortsatt for lav til å rettferdiggjøre kostnaden.
Dette reiser bredere spørsmål om politikk og prioriteringer, spesielt ettersom etterspørselen etter kritiske materialer fortsetter å øke: hvor mye samfunn er villige til å subsidiere gjenvinning fra avfall, og om strategisk verdi bør seire over rent markedsdrevne beslutninger.
Lukker sløyfen
Denne typen «avfall-til-ressurs»-tenkning får stadig større gjennomslag over hele Europa. Nye EU-regler som er planlagt for 2026, har som mål å gjøre resirkulerte materialer mer tilgjengelige – og mer utbredt i bruk.
Hvis de lykkes, kan de bidra til å gjøre sirkulære ideer som de bak WaterProof til hverdagsvirksomhet, og dermed støtte Europas ambisjon om å lede verden innen sirkulær produksjon innen 2030.
Ved å koble sammen karbonfangst, kjemisk produksjon, vannbehandling og materialgjenvinning, samler forskerne flere elementer av denne visjonen i ett enkelt system.
For Jongerius er konseptet både praktisk og symbolsk.
«Hvis du tar CO2 fra avløpsvann, gjør det om til et produkt, og deretter bruker det produktet til å rengjøre toalettet ditt slik at det renner tilbake i avløpssystemet, skaper du en komplett sløyfe», sa hun. «Det er det ultimate eksemplet på sirkulærøkonomi.»
Forskningen i denne artikkelen ble finansiert av EUs Horisont-program. Intervjuobjektenes synspunkter gjenspeiler ikke nødvendigvis EU-kommisjonens synspunkter. Hvis du likte denne artikkelen, kan du vurdere å dele den på sosiale medier.
