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Photo uploaded by SaskPower.   Public image on Flickr.   Carbon Capture and Storage at a Glance  At Boundary Dam Power Station, the carbon capture-equipped unit 3 will emit 100,000 tonnes of CO2 into the atmosphere per year, as opposed to 1.1 million tonnes before.
22 Mar 2024

Wissenschaftler entdecken eine möglicherweise bahnbrechende, energieeffiziente Methode der Kohlenstoffabscheidung

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"Wir können Arten von Emissionen einfangen, die auf andere Weise nur schwer zu begrenzen wären".

Die Idee, CO2 aus der Atmosphäre zu waschen, um den Klimawandel zu stoppen, spaltet die Wissenschafts- und Umweltgemeinschaft, vor allem wegen des Energieaufwands, den dieser Prozess traditionell erfordert. Jetzt haben Forscher eine saubere und relativ kostengünstige Methode entdeckt, um den Kohlenstoff, der den Planeten erwärmt, aus der Atmosphäre zu entfernen.

Ein Team der Ohio State University hat eine Methode entwickelt, um Technologien zur direkten Abscheidung von Kohlendioxid aus der Luft (DACC) mit geothermischer Energie zu kombinieren, und sagt, dass das Verfahren dazu beitragen könnte, groß angelegte Systeme zur Abscheidung und Speicherung von Kohlendioxid zu schaffen. Die Forscher haben ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Environmental Research Letters vorgestellt, wie The Cooldown berichtet.

Obwohl es sich bei DACC um eine potenziell umweltschonende Technologie handelt, kann sie teuer sein, wie in einem auf Tech Xplore veröffentlichten Bericht der Universität erläutert wird. Außerdem wird für den Betrieb Energie benötigt - wenn das System mit herkömmlichen fossilen Brennstoffen betrieben wird, wird der Atmosphäre nur mehr erdwärmendes Gas zugeführt.

Die neue Methode mit der Bezeichnung Direct Air CO2 Capture with CO2 Utilization and Storage (DACCUS) schlägt vor, die unterirdisch in tiefen salzhaltigen Aquiferen gespeicherte Wärme zu nutzen, um erneuerbare Energie für DACC-Systeme zu erzeugen, heißt es im Tech Xplore-Beitrag.

Das System würde den aus der Luft abgeschiedenen Kohlenstoff in diesen geologischen Formationen isolieren - ein Teil des Kohlendioxids kann zirkulieren, um die geothermische Wärme zu extrahieren, die direkt genutzt oder in Elektrizität umgewandelt werden kann, heißt es in dem Bericht.

DACC ist zusammen mit anderen Techniken wie der Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) eine Möglichkeit, mit der Wissenschaftler die Menge dieses den Planeten erwärmenden Gases in der Atmosphäre reduzieren wollen.

Ein isländisches Startup-Unternehmen beispielsweise injiziert Kohlendioxid aus einem nahegelegenen Kraftwerk in Basaltgestein, nachdem es mit Grundwasser vermischt wurde, und beschleunigt damit einen Prozess, der normalerweise Tausende von Jahren dauert, auf nur zwei Jahre.

Auch Lösungen aus der Natur können helfen, die Aufgabe zu bewältigen. Einige Wissenschaftler wenden sich dem Kohlenstoffanbau zu, um landwirtschaftliche Flächen so zu bewirtschaften, dass mehr Gas in den Böden gespeichert wird. Andere setzen auf Seegras, das jedes Jahr Kohlenstoff im Wert von rund 88,3 Milliarden Dollar speichert.

"Technologien zur Kohlenstoffabscheidung sind besonders hilfreich bei der Eindämmung des Klimawandels, weil wir damit Arten von Emissionen einfangen können, die sich auf andere Weise nur schwer eindämmen lassen", sagte Martina Leveni, Hauptautorin der Studie und Postdoktorandin an der Ohio State University, laut Tech Xplore. "Wir haben uns also überlegt, ob wir Technologien, die sich gegenseitig begünstigen, kombinieren können, um dieses Ziel effizienter zu erreichen.

Die Autoren entwarfen auch eine Fallstudie, um zu demonstrieren, wie ihre Technologie in der Golfküstenregion der USA funktionieren könnte, die ihrer Meinung nach die richtigen geologischen Voraussetzungen für einen sicheren Betrieb bietet.

Dem Team zufolge könnte ihr System bis 2025 einsatzbereit sein und die Methode könnte bis 2030 mit der Entfernung von Kohlenstoff beginnen, heißt es im Tech Xplore-Bericht. Das Team schätzt außerdem, dass bis zum Jahr 2050 bis zu 25 DACCUS-Systeme in nur einer der 27 geologischen Formationen an der Golfküste in Betrieb sein werden .

Sind Projekte zur Kohlenstoffabscheidung realistisch?

Wie CTIF.org letztes Jahr berichtete, bezweifeln viele die realistische Zukunft von Projekten zur Kohlenstoffabscheidung. Einige sind der Meinung, dass selbst wenn die Kohlenstoffabscheidungsanlagen energieeffizient würden, sie uns alle dazu bringen würden, unsere Einstellung zu Emissionen zu sehr zu lockern, was dazu führen würde, dass die Kohlenstoffabscheidungstechnologie niemals mit den Emissionen mithalten könnte.

EinemArtikel auf Pachama.com vom November 2022 zufolge sind Projekte zur Kohlenstoffabscheidung durch Wälder langfristig realistischer und effektiver, zumal sie nach der Anpflanzung und dem Wachstum keine externe (erzeugte) Energie verbrauchen.

In dem Artikel werden drei Arten von Projekten zur waldbasierten Kohlenstoffabscheidung beschrieben:

  • Aufforstung: Anpflanzung neuer Bäume, wobei häufig degradierte Flächen in Wald zurückverwandelt werden
  • Walderhaltung: Schutz bestehender Wälder, die von Abholzung bedroht sind
  • Verbesserte Waldbewirtschaftung: Einsatz von Waldbewirtschaftungsmaßnahmen, die zu einer erhöhten Kohlenstoffspeicherung führen und/oder die Emissionen aus der Forstwirtschaft verringern

Der Artikel geht dann näher auf die einzigartigen Eigenschaften der einzelnen Projekttypen ein.

Bildnachweis: Foto hochgeladen von SaskPower.

Öffentliches Bild auf Flickr. DIESE ILLUSTRATION STEHT IN KEINEM ZUSAMMENHANG MIT DEM THEMA DES TEXTES.

Kohlenstoffabscheidung und -speicherung auf einen Blick

Im Kraftwerk Boundary Dam wird der mit Kohlenstoffabscheidung ausgerüstete Block 3 pro Jahr 100.000 Tonnen CO2 in die Atmosphäre emittieren, während es vorher 1,1 Millionen Tonnen waren.