Duurzame procesinnovatie met superkritische CO₂: van lab tot industriële schaal - Labinsights

Duurzame procesinnovatie met superkritische CO₂: van lab tot industriële schaal

icon.highlightedarticle.dark Pompen
Laatste wijziging: 19 oktober 2026
Büchi drukreactor voor CO2 toepassingen
Büchi drukreactor voor CO2 toepassingen | Foto: PAEBBL
Article image of: Duurzame procesinnovatie met superkritische CO₂: van lab tot industriële schaal
Magneetgekoppelde tandwielpomp met aandrijving | Foto: Gather Industrie GmbH
Article image of: Duurzame procesinnovatie met superkritische CO₂: van lab tot industriële schaal
Micropomp voor kritische processen | Foto: HNP Mikrosysteme GmbH
Article image of: Duurzame procesinnovatie met superkritische CO₂: van lab tot industriële schaal
500 l drukreactor voor opschaling | Foto: Büchi AG

Koolstofdioxide in de superkritische fase (sCO2) combineert de unieke eigenschappen van een gas met het hoge oplossend vermogen van een vloeistof. sCO₂ bevindt zich boven het kritische punt (31,1 °C en 73,9 bar), waarbij het onderscheid tussen vloeistof en gas verdwijnt.

Het combineert de dichtheid van een vloeistof met de lage viscositeit van een gas, wat diepe penetratie in materialen mogelijk maakt. Dit maakt het tot een duurzaam, niet-toxisch, onbrandbaar en uiterst efficiënt medium voor de nieuwste generatie chemische en fysische processen.

Omdat sCO2 na afloop door een eenvoudige drukverlaging weer gasvormig wordt, laat het geen chemische residuen achter op het eindproduct. Bovendien kan de CO₂ in industriële installaties via een gesloten cyclisch systeem worden opgevangen, gereinigd, opnieuw op druk gebracht en hergebruikt, wat optimaal bijdraagt aan een circulaire bedrijfsvoering.

Brede inzetbaarheid en procesuitdagingen

Het werken met superkritische CO₂ als groen alternatief voor traditionele organische oplosmiddelen opent de deur naar geavanceerde toepassingen in uiteenlopende sectoren:

  • Groene extractie en zuivering:
    Efficiënte scheiding van inhoudsstoffen in de farmaceutische, cosmetische en voedingsindustrie zonder schadelijke oplosmiddelen.
  • Chemische synthese en reacties:
    Inzet als duurzaam reactiemedium of grondstof voor chemische bouwstenen.
  • Materiaalbewerking en polymeren:
    Impregneren, reinigen en drogen van kwetsbare structuren (zoals aerogels) en hoogwaardige polymerisatie.
  • Klimaat- en milieutechnologie:
    CO₂-utilisatie, minerale opslag en circulaire grondstofontwikkeling.

Technologische risico’s bij extreme condities

De grote uitdaging bij deze processen is de nauwkeurige faseregeling onder extreme condities (veelal tussen 100 en 500 bar). Deze hoge drukken en dynamische faseovergangen brengen technologische risico’s met zich mee. In combinatie met vocht kan sCO2 corrosief werken, terwijl snelle drukwisselingen materiaaldegradatie of seal-slijtage veroorzaken. Dit stelt strenge eisen aan de afdichting, corrosiebestendigheid en temperatuur- en drukbeheersing van de apparatuur.

Betrouwbare hardware en veilige opschaling

Om procesengineers in deze pioniersfase te ondersteunen, biedt Suurmond maatwerkoplossingen voor de overstap van batch- naar continue processen én voor het veilig omgaan met schurende of corrosieve media (zoals slurries of zuren):

  • Schaalbare reactorsystemen:
    Gecertificeerde drukreactoren – van compacte lab-units voor screening tot robuuste pilot- en productiereactorsystemen tot 500 liter.
  • Geavanceerde materiaalselectie:
    Klant specifieke configuraties met speciale legeringen (zoals Hastelloy of titanium) en coatings (zoals glas gecoat staal of tantaal) die bestand zijn tegen extreme drukken, temperatuurschommelingen en corrosie.
  • Lekkage- en slijtagepreventie:
    Inzet van hermetisch afgesloten magneetgedreven pompen en hoogwaardige afdichtingstechnologieën om emissies naar de omgeving en slijtage te voorkomen.
  • Partnerschap, veiligheid en certificering:
    Begeleiding bij het procesontwerp, de overstap naar continue doorstroming en het doorlopen van Europese certificeringstrajecten (zoals PED, CE, ATEX en AD2000), inclusief ondersteuning bij installatie en inbedrijfstelling op locatie.

Pomptechnologie voor kritische doseer- en circulatieprocessen

In superkritische CO₂-processen spelen vloeistof- en gasverplaatsing een cruciale rol. Het nauwkeurig doseren en circuleren van media onder hoge systeemdruk stelt specifieke eisen aan het pompsysteem. Suurmond zet hiervoor twee gespecialiseerde pomptypes in. HNP-M microtandwielpompen en GATHER magneetgekoppelde pompen.

Technische specificaties

  • Reactoren

Drukbereik: tot -1 bar (FV) tot +500 bar

Volumebereik: 0,5 tot 500 liter

Temperatuurbereik: -90 °C tot +500 °C

Materialen: RVS, Hastelloy, tantaal, glas gecoat staal

Certificaten: PED, CE, AD2000

  • HNP-M Micropompen & Gather Magneetpompen

Verschildruk: max. 200 bar

Systeemdruk: max. 325 barg

Volumestroom: 1 l/min. – 35 l/min.

Temperatuurbereik: max. 400°C

Materialen: RVS, Hastelloy, titanium, tantaal

Certificaten: ATEX, FDA, materiaalcertificaten 3.1

Bent u bezig met het ontwikkelen van duurzame extractie-, synthese- of materiaalprocessen en wilt u de stap maken van laboratorium naar test- of productieschaal? De specialisten van Suurmond denken van procesontwerp tot inbedrijfstelling graag met u mee over de juiste reactor- en pomptechnologie.

Neem vrijblijvend contact op met de specialisten van Suurmond om uw specifieke procescondities en maatwerkmogelijkheden te bespreken.

Meer over onze oplossingen voor superkritische en minerale CO2-processen icon.arrow--dark

Geschreven door

Logo van:Duurzame procesinnovatie met superkritische CO₂: van lab tot industriële schaal

Suurmond BV

Lees meer