1. Chemische conversie:
- Metaaloxiden: Bepaalde metaaloxiden, zoals ceriumoxide (CeO2), hebben aangetoond dat ze bij verhitting zuurstof kunnen afgeven. Door deze materialen in het uitlaatsysteem op te nemen, kan koolstofdioxide via een reductie-oxidatiereactie (redox) worden omgezet in zuurstof.
2. Elektrochemische conversie:
- Solid Oxide Electrolyzer Cells (SOEC's) :SOEC's gebruiken een elektrochemisch proces om kooldioxide te splitsen in zuurstof en koolmonoxide. De zuurstof kan in de atmosfeer vrijkomen, terwijl het koolmonoxide verder kan worden verwerkt of als brandstofbron kan worden gebruikt.
3. Fotokatalytische conversie:
- Halfgeleiders: Sommige halfgeleidermaterialen, zoals titaniumdioxide (TiO2), kunnen lichtenergie absorberen en fotokatalytische reacties initiëren. Door gebruik te maken van zonlicht of kunstmatige lichtbronnen kan kooldioxide worden afgebroken tot zuurstof en koolmonoxide.
4. Koolstofafvang en -opslag (CCS) :
- CCS zet koolstofdioxide niet direct om in zuurstof, maar houdt wel in dat koolstofdioxide uit de uitlaatgassen wordt opgevangen en ondergronds wordt opgeslagen of voor industriële processen wordt gebruikt. Dit kan de totale uitstoot van kooldioxide in de atmosfeer verminderen.
Uitdagingen en beperkingen:
Elk van deze methoden wordt geconfronteerd met aanzienlijke uitdagingen en beperkingen, waaronder efficiëntie, kosten, duurzaamheid en schaalbaarheid. De omzettingsefficiëntie van kooldioxide in zuurstof is vaak laag, en de systemen kunnen complex en duur zijn om te implementeren. Bovendien kunnen de gebruikte materialen na verloop van tijd verslechteren of hun effectiviteit verliezen, waardoor regelmatig onderhoud en vervanging nodig is.
Op dit moment zijn er geen algemeen aanvaarde technologieën voor het omzetten van koolstofdioxide in zuurstof in uitlaatmotoren van auto's. Verder onderzoek en ontwikkeling zijn nodig om deze uitdagingen het hoofd te bieden en deze technologieën praktisch en kosteneffectief te maken.
