Nordamerikanische Wissenschaftler könnten der Traumlösung für kohlenstoffarme Energie, neuen Kraftstoff aus CO2, einen Schritt näher kommen, wenn sie ihn direkt aus der Luft ansaugen und direkt in Benzin, Diesel oder Flugzeugtreibstoff umwandeln könnten. (Foto: pixabay)

Nordamerikanische Wissenschaftler könnten der Traumlösung für kohlenstoffarme Energie, neuen Kraftstoff aus CO2, einen Schritt näher kommen, wenn sie ihn direkt aus der Luft ansaugen und direkt in Benzin, Diesel oder Flugzeugtreibstoff umwandeln könnten.

Das heißt,es ist durchaus möglich, dass sie sofort fossile Brennstoffe liefern könnten. Die Natur ist dabei Vorbild – alle Kohle, Erdöl und Erdgas entstanden aus Kohlendioxid, das von lebendem Gewebe aufgenommen wurde – allerdings ohne die Zeitspanne und die Kosten einer tiefen Lagerung und Pressung für etwa hundert Millionen Jahre in der Erde.

Prinzipiell könnte man das Treibhausgas auch direkt aus der Luft ziehen, verflüssigen und für 100.000 Jahre in einer sicheren geologischen Formation speichern.

Begrenzung des Klimawandels

Da die Suche nach kohlenstoffarmen Technologien von den Umwelt- und Klimakosten der globalen Erwärmung und des Klimawandels als Folge der Kohlendioxidemissionen aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe getrieben wird, würde der Trick, atmosphärischen Kohlenstoff direkt in Kraftstoff umzuwandeln, zu einer Begrenzung des Klimawandels führen.

„Die Herstellung von leicht zu lagernden und zu transportierenden Kraftstoffen erleichtert die Integration erneuerbarer Energien in das Energiesystem“, sagt David Keith, ein Forscher an der Harvard-University. Das einzige Hindernis für eine solche Idee wären nach wie vor die Kosten und die Herausforderung, die Technologie vom Laborprototyp zum kommerziellen Erfolg im industriellen Maßstab zu führen.

David Keith, der zudem ein kanadisches Start-up-Unternehmen namens Carbon Engineering gegründet hat, und Kollegen berichten in der Zeitschrift Joule, dass sie nun einen Entwurf für einen Prozess entwickelt haben, der eine Million Tonnen Kohlendioxid pro Jahr in einem kontinuierlichen Prozess abscheiden könnte, indem sie ein Gebläsesystem und eine clevere Chemie verwenden, um das abgeschiedene CO2 zu absorbieren und zu konzentrieren. Sie haben auch berechnet, dass die Kosten pro Tonne Kohlendioxid irgendwo zwischen 94 Dollar pro Tonne und 232 Dollar liegen werden.

Ab diesem Zeitpunkt könnte das abgeschiedene Kohlendioxid zu einem Ausgangsstoff für die Herstellung von flüssigem Brennstoff werden. Wissenschaftler haben fast ein Jahrzehnt lang argumentiert, dass die Abgase von Kraftwerken und Verbrennungsmotoren als ein zu nutzender Aktivposten betrachtet werden sollten, und Forscher auf der ganzen Welt haben nach Wegen gesucht, um überschüssigen atmosphärischen Kohlenstoff aufzunehmen und ihn in etwas zu verwandeln, das einen Lastwagen oder Traktor antreibt oder einen kommerziellen Flug in die Luft bringt.

Argument bleibt bestehen

Sie haben prinzipiell gezeigt, dass atmosphärisches Kohlendioxid in Gestein umgewandelt werden kann, möglicherweise zur Speicherung im Erdinneren.   Obwohl andere Wissenschaftler-Gruppen gezeigt haben, dass eine langfristige Speicherung von abgeschiedenem Kohlendioxid möglich ist, gibt es nach wie vor Streit darüber, ob eine solche Speicherung praktisch und wirtschaftlich ist.

Einige Forscher sind davon überzeugt, dass der Bedarf der Welt vollständig durch erneuerbare Energien wie Wind und Sonnenlicht gedeckt werden könnte. Doch auch moderne Mobilitätskonzepte erfordert einen tragbaren Treibstoff. Andere Forscher-Gruppen haben sich daher intensiv mit der Idee beschäftigt, Energie aus natürlichen Ressourcen zu gewinnen. Andere haben das „bionische Blatt“ erforscht, das atmosphärisches Kohlendioxid mechanisch in Biokraftstoff oder Dünger oder in Flugzeugtreibstoff umwandeln könnte.

Die neueste Studie bietet eine weitere Möglichkeit, den Kreislauf zu schließen, indem man Luft „einatmet“, das Kohlendioxid mit einer absorbierenden Flüssigkeit einfängt und es mit Wasserstoff in Kraftstoff umwandelt und dabei bereits kommerziell genutzte Technologien und Techniken einsetzt. Aber natürlich braucht es Energie – aus Erdgas oder direktem Strom -, um den Prozess anzutreiben, der Kohlendioxid aus verbrauchten fossilen Brennstoffen wieder in Brennstoff umwandelt und das Niveau des atmosphärischen Kohlendioxids niedrig hält.

Verringerungen möglich

Etwa ein Fünftel der weltweiten Kohlendioxidemissionen, die die Atmosphäre verändern und die Erde erwärmen, stammen aus dem Verkehr. Wenn die direkte Luftaufnahmetechnik direkt mit der Wind- oder Solarenergie verbunden werden könnte, könnten diese Emissionen reduziert werden.

„Strom aus Sonne und Wind ist intermittierend; wir können diese Energie direkt von großen Solar- oder Windkraftanlagen an großen Standorten beziehen, wo sie billig ist, und sie für die Rückgewinnung und das Recycling von Kohlendioxid in neue Brennstoffe verwenden“, sagte Professor Keith.

„Leicht lager- und transportfähige Kraftstoffe erleichtern die Integration erneuerbarer Energien in das Energiesystem.“

Der Autor Tim Radford, ein Gründungsredakteur des Climate News Network, arbeitete 32 Jahre lang für The Guardian, die meiste Zeit als Wissenschaftsredakteur. Seit 1988 beschäftigt er sich mit dem Klimawandel.

 

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