Forscher entwickeln Beton aus Kohlendioxid

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Baustoff aus CO2
Baustoff aus CO2

Die Herstellung von Beton ist mit der Freisetzung großer Mengen CO2 verbunden. Das verstärkt den Treibhauseffekt und trägt somit zur globalen Erwärmung bei. Doch möglicherweise ist das bald Vergangenheit. US-Forscher ist es gelungen, einen beton-ähnlichen Baustoff aus CO2 herzustellen. CO2NCRETE, so der Name des neuartigen Betons, könnte das Bauwesen revolutionieren und das schädliche Treibhausgas zu einer nützlichen Ressource machen, hoffen die Erfinder.

Beton ist ein unverzichtbarer Stützpfeiler der modernen Welt. Unsere gesamte Zivilisation ist darauf aufgebaut. Straßen, Häuser, Brücken – alles besteht zu großen Teilen aus dieser Mischung aus Zement, Kies und Wasser. Allein in Deutschland wurden 2014 fast 47 Millionen Kubikmeter Beton produziert. Was vielen Menschen allerdings nicht bewusst ist: Die Herstellung des Baustoffs setzt große Mengen des Treibhausgases CO2 frei. Es entsteht bei der Mischung des im Zement enthaltenen Kalks mit Wasser.

Schätzungen zufolge ist die weltweite Produktion von Beton für rund fünf Prozent der globalen CO2-Emissionen verantwortlich. Das ist doppelt soviel, wie beim Flugverkehr freigesetzt wird. Und weil immer mehr gebaut wird, ist auch für die Zukunft kaum Besserung zu erwarten. Im Gegenteil. Experten schätzen, dass bis 2050 rund zehn Prozent des weltweiten Co2-Ausstoßes durch die Betonherstellung verursacht wird. Vielerorts ist man daher auf der Suche nach klimaschonenderen Herstellungsverfahren. Ein Ansatz sind Zementmischungen mit einem geringeren Kalkanteil. So könnten sich die Emissionen deutlich verringern lassen.

US-Forscher der Universität in Los Angeles (UCLA) arbeiten jedoch an einem weit effektiveren Ansatz und haben laut eigenen Angaben jetzt einen bahnbrechenden Durchbruch erzielt. Das Team um Professor J.R. DeShazo und Prof. Gaurav Sant hat einen beton-ähnlichen Baustoff entwickelt, der aus CO2 hergestellt wird. Dabei wird das Treibhausgas unter Zugabe eines Leims im 3D-Drucker in Form gebracht und ausgedruckt. Das fertige Material hat ähnliche Eigenschaften wie herkömmlicher Beton, versichern die Forscher. Ihren CO2-Beton nennen sie CO2NCRETE.

Die Vision des Forscherteams: Das CO2 wird künftig direkt am Entstehungsort, also den Fabriken und Kraftwerken gefiltert und gespeichert. Dann wird das Gas in den neuartigen Baustoff umgewandelt. Sollte der CO2-Beton tatsächlich das Zeug haben, konventionellen Beton zu ersetzen, würden damit die Emissionen gleich doppelt verringert: Zum einen wird das bei der Verbrennung fossiler Rohstoffe entstehende CO2 nicht mehr in die Atmosphäre freigesetzt. Zum anderen entfällt das CO2, dass bei der Mischung von herkömmlichen Beton normalerweise frei wird.

Doch bis dahin ist es noch ein weiter Weg. Bisher konnten die Forscher nur kleine Formen bis zu einer Größe von fünf Zentimeter ausdrucken. Im Bauwesen werden jedoch weit größere Maßstäbe verlangt. 3D-Drucker, mit denen man so große Stücke ausdrucken kann, gibt es bislang noch nicht. Dennoch ist es den Forschern gelungen, den Beweis zu erbringen, dass sich CO2 grundsätzlich zur Herstellung eines Baustoffs eignet.

„Wir haben den Beweis, dass unsere Methode funktioniert“, sagt DeShazo. „Jetzt müssen wir damit beginnen, größere Mengen herzustellen und dann darüber nachdenken, wie die Technologie kommerziell nutzbar werden kann“. Eine weitere Herausforderung werde sein, potenzielle Investoren davon zu überzeugen, dass es viele Vorteile hat, wenn der CO2-Beton den herkömmlichen Beton weltweit ablöst – für die Erde und die Investoren.

Die Forscher selbst sind überzeugt von ihrem Verfahren. „Damit kann etwas, was früher ein Problem war, in etwas Nützliches verwandelt werden. Die Abgase aus der Industrie werden zu einem Rohstoff, den Länder wie China und Indien benutzen können, um ihre Städte und Straßennetze auszubauen”, so DeShazo. „Diese Technologie hilft im Kampf gegen den weltweiten Klimawandel, eine der größten Herausforderungen, die unsere Gesellschaft gegenwärtig und im kommenden Jahrhundert bewältigen muss.”

Quelle: phys.org

 

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