Leben

So wollen Forscher CO2-Emissionen und globale Erwärmung stoppen

von Carola Franzke

Nasser Zement
Wie lässt sich CO2 aus der Luft filtern – und diese so sauberer machen? Beispielsweise könnten mikroskopisch kleine Lebewesen die CO2-Emissionen binden und sie in eine Art Zement umwandeln. Foto: Shutterstock / Foto2U

Das erfahren Sie gleich:

  • Welche zwei Ansätze es gegen die globale Erwärmung gibt
  • Welche Ideen Forscher haben, um CO2-Emissionen einzufangen
  • Wie deutsche Unternehmen CO2-Emissionen binden wollen

Neue Konzepte gegen den Klimawandel: Diese genialen Ideen wirken der globalen Erwärmung entgegen – und wandeln CO2 in nutzbaren Kohlenstoff um.

Welche zwei Ansätze es gegen die globale Erwärmung gibt

Der Hauptverursacher für die globale Erwärmung ist der steigende CO2-Gehalt in der Atmosphäre. Viele Prozesse, etwa bei der Energiegewinnung, setzen Kohlenstoff frei und tragen damit zur Erderwärmung bei. Bis zum Ende des Jahrhunderts könnte die Durchschnittstemperatur um weitere vier Grad ansteigen, schätzt Greenpeace – mit dramatischen Folgen für das Leben auf der Erde.

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Um die globale Erwärmung aufzuhalten, gibt es zwei Ansätze:

  • CO2-Emissionen reduzieren
  • CO2 aus der Atmosphäre herausfiltern

Gegenwärtig scheint der erste Ansatz trotz Pariser Klimaabkommen nicht sonderlich erfolgreich: Die Reduktion von CO2-Emissionen ist teuer und geht auf Kosten der Bequemlichkeit — denn das bedeutet Energiesparen und Verzicht. Laut Bundesumweltministerium wurden in Deutschland im Jahr 2017 nur 0,5 Prozent weniger Treibhausgase freigesetzt als im Vorjahr.

Für den zweiten Ansatz, also das Herausfiltern des CO2 aus der Atmosphäre, gibt es bereits einige sehr interessante Ideen. Zudem hat die XPRIZE Foundation einen Wettbewerb dazu ausgelobt, um derartige Bemühungen weiter voranzutreiben. Die Bedingung: Zwei Tonnen CO2 müssen pro Tag eingefangen und gebunden werden.

CO2-Emissionen, die aus einem Industrie-Schornstein austreten.
Die Industrie produziert täglich Unmengen an CO2-Emissionen, die zur globalen Erderwärmung beitragen. Viele Projekte arbeiten derzeit daran, die Luft wieder sauberer zu machen. Foto: CC0: Unsplash/veeterzy

XPRIZE: Welche Ideen Forscher haben, um CO2-Emissionen einzufangen

Der XPRIZE, genauer der NRG COSIA Carbon XPRIZE, ist mit 20 Millionenen US-Dollar dotiert, das sind rund 16,4 Millionen Euro. Qualifiziert haben sich insgesamt zehn Teams, die in der Endrunde versuchen werden, die geforderten zwei Tonnen CO2 am Tag einzufangen.

Für den weiteren Wettbewerb sind sie in zwei Gruppen zu fünf Teams aufgeteilt worden und sollen den Erfolg ihres jeweiligen Projektes an einem Kohlekraftwerk und an den CO2-Emissionen eines Gaskraftwerkes zeigen. Die Ansätze der Teams aus allen Teilen der Welt sind so spannend wie unterschiedlich.

Carbon Capture Machine, Großbritannien

Die „Carbon Capture Machine“ des Teams aus dem schottischen Aberdeen produziert aus CO2 in einem vergleichsweise simplen, zweistufigen Prozess Kalzium- und Magnesiumkarbonat: Grundstoffe für eine breite Palette an Produkten wie PVC, Keramikfliesen, Zahnpasta, Neopren und Abführmittel.

Das Gas, mit dem gearbeitet wird, muss dabei unter anderem in eine spezielle Salzlösung eingeleitet werden. Projektleiter Dr. Mohammed Saleh-Eldin Imbabi sagt: „Eine der größten Schwierigkeiten — und Kostenfaktor — ist die richtige Menge und Zusammenstellung der Salzlauge.“

C4X-Team, China

Das chinesische C4X-Team arbeitet mit einem zweistufigen Prozess, der unter anderem sehr viel Energie verbraucht. Dabei entstehen aus dem CO2 bei Anwesenheit eines Katalysators am Ende zwei Kraftstoffe, Ethylenglykol und Methanol.

Team Breathe, Indien

Einem ähnlichen Gedanken folgend erzeugt das Team „Breathe“ aus Indien Methanol unter hohem Druck und bei hohen Temperaturen. Die Projektmitglieder hoffen aber, die Wärmeenergie aus der chemischen Reaktion und dem ihnen zugeteilten Kraftwerk zu kompensieren.

CarbonCure, Kanada

Ein kanadisches Team hat seine Lösung „CarbonCure“ bereits an mehreren Standorten im Praxiseinsatz: Ähnlich einem anderen Wettbewerbsteam setzt CarbonCure mikroskopisch kleine Lebewesen ein, um das CO2 zu binden - das Endprodukt ist eine Art Zement.

Wie deutsche Unternehmen CO2-Emissionen binden wollen

Die XPRIZE-Teilnehmer sind nicht die einzigen, die nach Wegen suchen, um das schädliche CO2 aus der Atmosphäre zu binden. In Deutschland haben sich der Chemiekonzern Evonik und der Industrie-Riese Siemens zusammengetan und forschen an künstlicher Photosynthese — dabei sollen CO2 und Wasser in Sauerstoff und unschädliche chemische Substanzen umgewandelt werden.

Eine Pilotanlage dazu entsteht in Marl. Ebenfalls in Deutschland, nämlich in Dormagen, verarbeitet Covestro — ein ehemaliges Bayer-Tochterunternehmen — CO2 in Isolierschaum: Wo sonst fossile Rohstoffe genutzt werden, kommt also vermehrt CO2 zum Einsatz.

Eine andere deutsche Innovation wird in Skandinavien getestet: Sunfire aus Dresden stellt aus CO2 und Wasser das sogenannte „Blue Crude“ her, ein Rohstoff mit ähnlichen Eigenschaften wie Rohöl. Die Gewinnung ist allerdings sehr energieintensiv, deshalb wird zunächst in Norwegen produziert, wo Ökostrom aus Wasserkraft günstig verfügbar ist.

Sunfire-CTO entnimmt synthetischen Diesel aus der Power-to-Liquids-Anlage von Sunfire in Dresden.
Aus Wasser und CO2 entsteht bei Sunfire umweltfreundlicher synthetischer Diesel mit dem Namen "Blue Crude". Foto: sunfire GmbH / Cleantech Media

Aus „Blue Crude“ lässt sich eine Basis für Kunststoffe herstellen, aus denen wiederum Turnschuhe, Smartphones oder Kaugummi produziert werden können. Laut Sunfire müssten die Produktionsanlagen der Chemieindustrie für die weitere Verarbeitung nicht mal angepasst werden.

Die vielen Aktivitäten zur Reduktion des Treibhauseffektes stimmen hoffnungsvoll: Die globale Erwärmung ist möglicherweise aufzuhalten.

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