Maschine verwandelt CO2 aus der Luft in Energie

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Trend der Zukunft - CO2-Kraftwerk
Trend der Zukunft - CO2-Kraftwerk

Vergangenes Jahr war so viel CO2 in der Atmosphäre wie vermutlich noch nie zuvor in der Geschichte der Menschheit. Die Folge sind steigende Temperaturen rund um den Globus. Jetzt macht das Video einer Anlage Schlagzeilen, mit der künftig das CO2 aus der Luft nicht nur entfernt, sondern gleichzeitig in Energie umgewandelt werden soll. Für den Klimaschutz wäre das eine ebenso geniale wie nutzbringende Technologie. Rund eine Tonne CO2 könne mit dem Prototyp so pro Tag gefiltert und in Energie verwandelt werden, verrät die Firma Carbon Engineering, der Erfinder der Anlage.

397,7 Teile Kohlendioxid pro Millionen Teile Luft (ppm) – so viel des klimaschädlichen Treibhausgases befand sich im Durch-schnitt 2014 in der Atmosphäre. Das ist ein trauriger Rekord der Menschheitsgeschichte. Zudem verdeutlicht es, dass der Einfluss, den wir durch die Verbrennung der fossilen Reserven auf das Weltklima nehmen, keinesfalls eingebildet ist. Im Dezember treffen sich die Vereinten Nationen in Paris, um beim Weltklimagipfel Maßnahmen zu vereinbaren, mit der die CO2-Emissionen weltweit deutlich verringert werden können.

Das kanadische Unternehmen Carbon Engineering will jedoch mit einen völlig anderen Ansatz zur Reduktion des CO2 Gehalts in der Atmosphäre beitragen. Ein Ansatz, der weit sinnvoller und vor allem effektiver sein könnte, als lediglich den Ausstoß von noch mehr CO2 zu vermeiden.

Carbon Engineering hat den Prototyp einer Anlage gebaut, die in der Lage ist, das CO2 aus der Erdatmosphäre zu extrahieren. Der Clou dabei: Das „eingefangene“ CO2 kann die Anlage in Kohlenwasserstoffe umwandeln. Diese sollen dann beispielsweise als Treibstoff für Lastwagen und Flugzeuge genutzt werden. Das funktioniert mittels des sogenannten Air Capturing Verfahrens.

Dabei wird CO2-haltige Luft aus der Umgebung mit zahlreichen Ventilatoren angesaugt und durch eine Flüssigkeit geleitet. Diese nimmt das Treibhausgas auf. Die mit CO2 angereicherte Flüssigkeit wird dann in mehreren Schritten so aufbereitet, dass am Ende pures, gasförmiges Kohlendioxid freigesetzt wird. Im letzten Schritt wird dieses chemisch mit Wasserstoff verbunden, und es entstehen Kohlenwasserstoffe. Diese können entsprechend aufbereitet als Treibstoff für Industrie und Verkehr Verwendung finden – so zumindest der Plan des Unternehmens.

Hier stellt sich allerdings die Frage, ob die spätere Verbrennung des Kohlenwasserstoff-Treibstoffs nicht wieder CO2 freisetzt? Dann würde das Gas zwar zunächst tatsächlich klimawirksam aus der Atmosphäre entfernt, später jedoch wieder zugeführt. Der wirkliche Nutzen für den Klimaschutz wäre demnach weit kleiner, als das Kraftwerk zunächst vermuten lässt.

Tatsächlich verursacht die Verbrennung von Kohlenwasserstoff-basierten Treibstoffen natürlich Emissionen. Auch Benzin und Diesel bestehen aus solchen Kohlenwasserstoffverbindungen. Da die Anlage jedoch bereits freigesetztes CO2 sozusagen recycled, entsteht selbst bei der erneuten Verbrennung nicht mehr Treibhausgas, als vor der Extraktion ohnehin in der Luft war. Zudem muss das eingefangene CO2 nicht unbedingt wieder in Energie umgewandelt werden. Denkbar wäre ebenso, es in großen Mengen unterirdisch zu lagern oder es an Algen zu „verfüttern“, um Biokraftstoffe herzustellen. Würden solche Anlagen im großen Stil eingesetzt, und so das CO2 aus der Atmosphäre in großen Mengen gebunden, könnten sie also eine echte Waffe im Kampf gegen den Klimawandel sein.

Ein Problem dabei ist jedoch der hohe Energiebedarf der Anlage. Um das CO2 zu binden, müssen hohe Tempera-turen herrschen. Die dafür benötigte Wärmeenergie wird in der Testanlage bislang mit Erdgas erzeugt. Das dabei frei werdende CO2 wird laut Carbon Engineering zwar ebenfalls gesammelt, dennoch sieht es der Plan des Unternehmens vor, künftig saubere Energiequellen wie Solarthermie oder zumindest CO2-neutrale Atomenergie für die Versorgung kommerzieller CO2-Kraftwerke zu verwenden.

Der Prototyp soll nun wichtige Erkenntnisse auf dem Weg zur ersten kommerziellen Anlage liefern. Entscheidend über den Erfolg der Technologie werden vor allem die Betriebskosten sein. Anlagen zur Filterung von CO2 gibt es schon länger – neu ist das Verfahren also nicht. Bislang sind solche Prozesse jedoch sehr energieintensiv und teuer. Carbon Engineering hat für seinen Prototyp verschiedene Industrieprozesse kombiniert und hofft so, die Kosten für das Einfangen einer Tonne CO2 langfristig auf rund 100 US-Dollar drücken zu können. Ob das gelingen kann, wird derzeit in der Testanlage erforscht.

Carbon Engineering wurde von dem kanadischen Physiker und Harvard-Professor David Keith gegründet. Den Bau der Testanlage hat das kleine Unternehmen unter anderem mithilfe von Crowdfunding finanziert. 6,5 Millionen Dollar kamen so zusammen, investiert unter anderem vom ehemaligen US-Präsident Bill Clinton. Bereits ab 2017 soll das erste kommerziell genutzte CO2-Kraftwerk jährlich rund 100.000 Tonnen CO2 aus der Atmosphäre einfangen und in Treibstoff verwandeln.

Quelle: Carbon Engineering / Wired / Start Green

 

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