In een kleine kamer op de High Tech Campus in Eindhoven staat een prototype scheidingsmachine. De machine heeft één instroom en twee uitstromen. Hij zuigt buitenlucht aan en de twee uitstromen verschillen op één essentieel punt: de concentratie koolstofdioxide.

De machine is een uitvinding van Carbyon, een start-up die CO₂ uit de lucht wil halen. De kern van de vinding is een sorbent dat CO₂ kan binden. Dat stellen ze bloot aan de lucht, dan sluiten ze de kleppen en verwarmen het materiaal, waardoor CO₂ in vrijkomt en de concentratie in de uitstroom toeneemt. Als je deze adsorptie- en desorptiestap in een paar seconden kunt uitvoeren, kun je op jaarbasis efficiënt grote luchtvolumes kunt verwerken. Carbyon streeft naar een uitlaat met 60 tot 70% CO₂. Die zuiverheid is goed haalbaar met hun technologie, een hogere zuiverheid zou te duur zijn en kun je behalen met bestaande technieken. Uiteindelijk willen ze duizenden van dat soort machines bouwen.

Het bedrijf is vier jaar geleden opgericht door ceo Hans de Neve. Hij werkte destijds bij TNO aan materialen voor zonnepanelen, maar had ook budget voor vrijdagmiddagexperimenten. Daar kreeg hij het idee om de materialen waar hij mee werkte in te zetten voor direct air capture. De eerste experimenten waren hoopgevend genoeg om TNO te verlaten en Carbyon op te richten. Uiteindelijk bleek het originele materiaal toch niet geschikt; dat is ondertussen vervangen door een goed werkend alternatief: zeer poreuze, gefunctionaliseerde actieve kool. Meer details wil Carbyon op dit moment niet kwijt.

Gigantische uitdaging

‘Als je naar de doelen van het klimaatakkoord kijkt moeten we naar koolstofnegatief’, zegt Arno van Hoof, die bij Carbyon verantwoordelijk is voor de ontwikkeling van het chemische sorbent. Na zijn promotie aan de TU Eindhoven begon hij bij de analytische afdeling van Shell. Werken bij Carbyon is totaal het tegenovergestelde. ‘Ik kan hier persoonlijk veel leren en het doel spreekt me enorm aan. Ik wil de aarde goed achterlaten voor de volgende generatie. We staan voor een gigantische uitdaging en hier kan ik meer bijdragen dan ik bij Shell kon.’

Volgens Van Hoof zijn er vier toepassingen waarvoor ze hun machines kunnen verkopen: glastuinbouw, ondergrondse CO₂-opslag, solar fuels en CO₂ vastleggen in materialen. ‘Kassen verbranden nu aardgas om de CO₂-concentratie in de kas te verhogen zodat planten sneller groeien. Dat zou je kunnen vervangen door een van onze machines.’ Bij opslag in materialen denkt hij aan de productie van cement en beton. Hij verwacht dat de kassen en opslag in beton de eerste klanten gaan opleveren. ‘In beide gevallen hoeft de CO₂ niet super zuiver te zijn. Bij katalyse, voor het maken van solar fuels, heb je dat wel nodig.’

Toen Van Hoof twee jaar geleden begon was de zoektocht naar het juiste materiaal nog in volle gang. ‘Het was een kwestie van niet opgeven, papers lezen en veel proberen.’ Sinds kort staat er nu een eerste prototype dat buitenlucht aanzuigt en gas met een hogere concentratie CO₂ uitstoot. Omdat ze niet precies weten wat er in de instroom zit, kunnen ze testen hoe de machine functioneert in een realistische omgeving. Ze zijn nu afhankelijk van het weer en vooral de luchtvochtigheid fluctueert enorm. Daarnaast willen ze een inschatting maken van de kosten per hoeveelheid verwerkte CO₂. ‘Het doel van dit prototype is om een goede schatting te maken van het energiebudget. Uiteindelijk willen we naar duurzame bronnen zoals wind en zon.’

‘Iedereen zit hier in de eerste plaats om klimaatverandering tegen te gaan.’

XPRIZE Milestone Award

Van Hoof benadrukt dat de insteek van Carbyon niet is om zoveel mogelijk te verdienen. ‘Om duurzaam te zijn als bedrijf moet je uiteindelijk winst kunnen maken, maar iedereen hier zit er in de eerste plaats om klimaatverandering tegen te gaan en dat is een fijn gevoel. Ons bedrijf is een succes als de torens in het veld staan en we als bedrijf CO₂-negatief zijn.’ Toen Van Hoof begon was er één testopstelling, nu zijn het er vier met een vijfde op het oog en ze groeiden van 10 naar 30 medewerkers. ‘Het is heel gaaf om die groei mee te maken.’

Carbyon haalde tot nu toe €8 miljoen aan investeringen op, onder meer van InvestNL en de Brabantse Ondernemingsmaatschappij. Ook kwam $1 miljoen van de XPRIZE Milestone van Elon Musk, een wedstrijd voor projecten die bijdragen aan het verwijderen van CO₂ uit de atmosfeer. ‘Daar was veel documentatie voor vereist en we hebben er hard voor gewerkt. Dat het dan beloond werd was een geweldig moment. Het is een bevestiging dat we op de goede weg zitten.’