Wissenschaftler finden einen Weg, Kohlenstoffverschmutzung aufzusaugen, in Backpulver umzuwandeln und es in den Ozeanen zu speichern

Jan 31, 2024

Laut einer neuen Studie haben Wissenschaftler einen Weg gefunden, die Kohlenstoffverschmutzung, die den Planeten erhitzen kann, aus der Luft zu saugen, in Natriumbikarbonat umzuwandeln und es in den Ozeanen zu speichern.

Die Technik könnte bis zu dreimal effizienter sein als die derzeitige Technologie zur Kohlenstoffabscheidung, sagen die Autoren der Studie, die am Mittwoch in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht wurde.

Die Bewältigung der Klimakrise erfordert eine drastische Reduzierung der Verbrennung fossiler Brennstoffe, die zu Schadstoffen führen, die den Planeten erhitzen. Da der Mensch jedoch bereits einen großen Teil dieser Schadstoffe in die Atmosphäre gepumpt hat und es unwahrscheinlich ist, dass er die Emissionen in naher Zukunft ausreichend reduzieren wird, müssen wir ihn laut Wissenschaftlern auch aus der Luft entfernen.

Die Natur tut dies – Wälder und Ozeane beispielsweise sind wertvolle Kohlenstoffsenken –, allerdings nicht schnell genug, um mit den Mengen Schritt zu halten, die der Mensch produziert. Also haben wir uns der Technologie zugewandt.

Eine Methode besteht darin, die Kohlenstoffverschmutzung direkt an der Quelle zu erfassen, beispielsweise aus Stahl- oder Zementwerken.

Die Welt setzt auf riesige CO2-saugende Ventilatoren, um unser Klima-Chaos zu beseitigen. Es ist ein großes Risiko.

Eine andere Möglichkeit, auf die sich diese Studie konzentriert, ist die „direkte Lufterfassung“. Dabei wird die Kohlenstoffverschmutzung direkt aus der Atmosphäre abgesaugt und dann gespeichert, oft durch Einspritzen in den Boden.

Das Problem bei der direkten Luftabscheidung besteht darin, dass Kohlendioxid zwar ein sehr starkes Gas ist, das den Planeten aufheizt, seine Konzentration jedoch sehr gering ist – es macht etwa 0,04 % der Luft aus. Das bedeutet, dass es schwierig und teuer ist, es direkt aus der Luft zu entfernen.

Es sei eine „erhebliche Hürde“, sagte Arup SenGupta, Professor an der Lehigh University und Autor der Studie, gegenüber CNN.

Selbst die größten Anlagen können nur relativ kleine Mengen entfernen und die Entfernung jeder Tonne Kohlenstoff kostet mehrere hundert Dollar.

Das direkte Luftentfernungsprojekt von Climeworks in Island ist nach Angaben des Unternehmens die größte Anlage und kann bis zu 4.000 Tonnen Kohlendioxid pro Jahr abscheiden. Das entspricht der Kohlenstoffbelastung, die weniger als 800 Autos im Jahr verursachen.

Die in der Studie dargelegte neue Technik könne dabei helfen, diese Probleme anzugehen, sagte SenGupta.

Das Team hat Kupfer verwendet, um das absorbierende Material zu modifizieren, das bei der direkten Lufterfassung verwendet wird. Das Ergebnis ist ein Absorptionsmittel, „das CO2 in ultraverdünnter Konzentration mit einer Kapazität aus der Atmosphäre entfernen kann, die zwei- bis dreimal größer ist als die bestehender Absorptionsmittel“, sagte SenGupta.

Dieses Material könne einfach und kostengünstig hergestellt werden und würde dazu beitragen, die Kosten für die direkte Luftabscheidung zu senken, fügte er hinzu.

Sobald das Kohlendioxid eingefangen ist, kann es mithilfe von Meerwasser in Natriumbikarbonat – Backpulver – umgewandelt und in geringer Konzentration in den Ozean abgegeben werden.

Die Ozeane „sind unendliche Senken“, sagte SenGupta. „Wenn man das gesamte CO2 aus der Atmosphäre, das jeden Tag – oder jedes Jahr – ausgestoßen wird, in den Ozean leiten würde, wäre der Konzentrationsanstieg sehr, sehr gering“, sagte er.

Die Idee von SenGupta besteht darin, Anlagen zur direkten Luftabscheidung vor der Küste zu platzieren und so Zugang zu reichlich Meerwasser für den Prozess zu erhalten.

Zuerst auf CNN: DOE kündigt Multimilliarden-Dollar-Projekt an, um eine Industrie zur Kohlendioxidentfernung in den USA anzukurbeln

Stuart Haszeldine, Professor für Kohlenstoffabscheidung und -speicherung an der Universität Edinburghnicht an der Studie beteiligt war, sagte gegenüber CNN, dass die Chemie „neuartig und elegant“ sei.

Der Prozess sei eine Modifikation eines uns bereits bekannten Prozesses, sagte er, „der leichter zu verstehen, zu erweitern und zu entwickeln ist als etwas völlig Neues.“

Möglicherweise müssen jedoch regulatorische Hürden überwunden werden. „Die Entsorgung großer Mengen Natriumbicarbonat im Meer könnte gesetzlich als ‚Ablagerung‘ definiert werden, was durch internationale Verträge verboten ist“, sagte Haszeldine.

Andere sind weiterhin besorgt über die negativen Auswirkungen auf die Ozeane, die bereits durch Klimawandel, Umweltverschmutzung und andere menschliche Aktivitäten unter Druck stehen.

Peter Styring, Professor für Chemieingenieurwesen und Chemie an der University of Sheffield, sagte gegenüber CNN: „Wenn Sie keine vollständige Ökotoxizitätsstudie haben, wissen Sie nicht, was es bewirken wird, selbst bei geringen Konzentrationen.“

Auch die direkte Lufterfassung sei nach wie vor teuer und ineffizient, sagte Styring. „Das ist ein großes Problem. Warum sollte man es aus der Atmosphäre einfangen, wenn so viel aus Kraftwerken und Industrieanlagen kommt? Es macht einfach Sinn, zuerst die hohen Konzentrationen anzustreben“, sagte er.

Einige Wissenschaftler haben Bedenken geäußert, dass ein Fokus auf Technologie zur Beseitigung der Kohlenstoffverschmutzung von Maßnahmen zur Reduzierung der Verbrennung fossiler Brennstoffe ablenken oder den Umweltverschmutzern die Erlaubnis geben könnte, die Umweltverschmutzung fortzusetzen.

Doch angesichts des Ausmaßes der Klimakrise drängen Regierungen und internationale Gremien stark darauf, diese Technologie auszubauen.

Weitere Forschung sei nötig, um zu verstehen, wie die Methode im großen Maßstab funktioniert, sagte Haszeldine. Aber es sei vielversprechend, fügte er hinzu und sagte: „Die Welt braucht viele Entdeckungen dieser Art.“

SenGupta sagte, die Technologie sei bereit, aus dem Labor genommen und getestet zu werden. „Dies ist die Zeit, vorwärts zu gehen und etwas an vielleicht zwei oder drei verschiedenen Orten auf der Welt zu tun. Lassen Sie andere Menschen sich engagieren, finden Sie Fehler, verbessern Sie es und gehen Sie dann entsprechend vor“, sagte er.