Natriumbicarbonat bzw. Backpulver entsteht durch chemische Reaktion mit dem Filtermaterial.
Was haben Kupfer und Backpulver mit Kohlenstoffentfernung zu tun? Nun: Forschung zeigt, dass das Filtern von CO2 aus der Luft eine effektive Methode sein kann, um den Klimawandel zu bekämpfen und die Versauerung der Ozeane zu reduzieren. Allerdings ist das Verfahren der direkten Luftabscheidung wie es etwa Climeworks in Island umsetzt, aufgrund der begrenzten Kapazität der aktuellen Materialien und des hohen Energiebedarfs noch nicht kosteneffektiv. Jetzt zeigen Forscher, wie sich das ändern könnte: gelingt mit Kupfer und Backpulver ein effizienteres Verfahren?
Wissenschaftler der Lehigh University haben ein Filtermaterial, das für die direkte Kohlenstoffentfernung genutzt wird, durch Hinzufügen von Kupfer optimiert. Dieses Upgrade macht den Filter nun bis zu dreimal effizienter als die aktuelle Version und er kann sogar mehr Kohlenstoff aufnehmen als ein Filter direkt an einem Schornstein. Das berichten die Forscher in diesem Paper.
Das Hinzufügen von Kupfer macht das Verfahren schließlich auch kosteneffektiver. Der Leiter der Studie, Arup SenGupta, ist zuversichtlich, dass der Preis pro Tonne CO2 „locker“ auf unter 100 Dollar pro Tonne gesenkt werden kann, was das Ziel der Industrie ist.
Wissenschaftler etwa des Weltklimarates schätzen, dass ab 2050 jährlich durchschnittlich sechs Milliarden Tonnen CO2 entfernt werden müssen, um die Klimaziele zu erreichen. Doch bislang ist es schon eine gewaltige Herausforderung, Anlagen für die Filterung von einer Million Tonnen Kohlendioxid pro Jahr zu bauen.
FIltermaterial wird mit Kohlendioxid gefüllt
Der Hoffnungsschimmer liegt in Erkenntnissen der Forscher: Das CO2, das mit der aktualisierten Technologie aufgefangen wird, kann ähnlich wie bei den DAC-Anlagen Orca und Mammoth in Island unterirdisch eingeführt oder im Meer versenkt werden.
Das mit Kohlendioxid gefüllte Filtermaterial kann aber über eine chemische Reaktion darüber hinaus genutzt werden, um Natriumbicarbonat oder – besser bekannt als Backpulver – durch den Einlauf von Meerwasser zu generieren. Das Natriumbikarbonat könnte theoretisch im Ozean versenkt werden – und einen positiven Effekt auf die Versauerung der Ozeane auslösen.
Obwohl es noch Fragen zur Sicherheit und Legalität zur Versenkung von Backpulver im Ozean gibt, könnte das Backpulver dazu beitragen, die Versauerung der Ozeane zu bekämpfen, die durch den Klimawandel entstanden ist. Die Forschung könnte in Küstennähe oder sogar im Meer selbst durchgeführt werden, was die Möglichkeit bietet, erneuerbare Energien zu nutzen, um das Verfahren klimaneutral zu machen.
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„Meines Wissens gibt es kein absorbierendes Material, das selbst bei 100.000 ppm eine solche Kapazität aufweist, wie wir sie bei der direkten Abscheidung von 400 ppm aus der Luft erreichen“, sagte der Hauptautor SenGupta. „Diese einfache Fähigkeit, CO2 in einer hohen Menge mit einem kleinen Volumen an Material abzuscheiden, ist ein einzigartiger Aspekt unserer Arbeit.“
Die Entwicklung befindet sich zwar noch im Anfangsstadium, wurde aber von anderen Fachleuten bereits begrüßt.
„Ich freue mich, dass diese Arbeit in der Fachliteratur veröffentlicht wurde. Sie ist sehr aufregend und hat gute Chancen, die Bemühungen zur CO2-Abscheidung zu verändern“, sagte Prof. Catherine Peters von der Princeton University gegenüber der BBC. „Das Clevere daran ist, dass der Ausgangspunkt eine Technologie war, die zuvor für Anwendungen im Wasser entwickelt wurde. Dieser Fortschritt wendet diese Technologie auf die Gasphase an – eine neue Idee“.
Obwohl die Technologie derzeit noch nicht marktreif ist, plant Arup SenGupta ein Startup zu gründen, um die Technologie zu kommerzialisieren.
Martin Ulrich Jendrischik, Jahrgang 1977, beschäftigt sich seit mehr als 15 Jahren als Journalist und Kommunikationsberater mit sauberen Technologien. 2009 gründete er Cleanthinking.de – Sauber in die Zukunft. Im Zentrum steht die Frage, wie Cleantech dazu beitragen kann, das Klimaproblem zu lösen. Die oft als sozial-ökologische Wandelprozesse beschriebenen Veränderungen begleitet der Autor und Diplom-Kaufmann Jendrischik intensiv. Als „Clean Planet Advocat“ bringt sich der gebürtige Heidelberger nicht nur in sozialen Netzwerken wie Twitter / X oder Linkedin und Facebook über die Cleanthinking-Kanäle ein.