KIT produziert aus CO2 in der Luft Kohlenstoff
KIT produziert aus CO2 in der Luft Kohlenstoff
ingenieur.de: Um die vereinbarten Pariser Klimaziele zu erreichen, müssen wir nicht nur weniger Kohlenstoffdioxid produzieren, sondern sollten das bereits vorhandene Treibhausgas (zumindest teilweise) zusätzlich aus der Atmosphäre entfernen. Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat genau solch ein Verfahren entwickelt, das nun im zweiten Schritt skaliert und verbessert werden soll.
Nach wie vor gelangt weltweit zu viel Kohlenstoffdioxid in die Atmosphäre, die in Paris vereinbarten Klimaziele sind kaum noch zu erreichen. Nun haben Forschende des Karlsruher Institut für Technologie (KIT) gemeinsam mit Industriepartnern ein Verfahren entwickelt, mit dem sich Kohlenstoff aus dem Kohlenstoffdioxid (CO2) der Umgebungsluft produzieren lässt. Damit besteht die Möglichkeit, bereits ausgestoßenes CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen und dauerhaft zu speichern. Und nicht nur das: Der bei dem Verfahren gewonnene Kohlenstoff lässt sich zum Beispiel für die Herstellung von Batterien, Farben oder Baustoffen verwenden.
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Die neuesten Zahlen bezüglich der von CO2 -Emissionen sind alarmierend: In diesem Jahr wurde so viel von dem umweltschädlichen Klimagift ausgestoßen wie zuvor nur 2019. Und der Höchstwert wurde 2022 nur nicht erreicht, weil China nach wie vor eine restriktive Coronapolitik gefahren hat. Dabei sollten wir längst damit angefangen haben, die Treibhausgase zu reduzieren, um die Emissionen bis 2050 auf null zu bekommen.
Das ist kaum mehr zu erreichen, klimatechnisch ist es bereits fünf nach Zwölf und nicht mehr nur fünf Minuten davor. Es reicht nicht mehr aus, unsere CO2-Emissionen in der Zukunft drastisch zu reduzieren. Wir müssen auch etwas dafür tun, die bereits vorhandenen Klimagifte in der Atmosphäre zu reduzieren. Und hier kommt die Forschungsarbeit des KIT ins Spiel. Die Forscher des Instituts filtern in einer weltweit einzigartigen Versuchsanlage CO2 aus der Luft und wandeln es in hochreines Kohlenstoffpulver um.
„Damit industrielle Produktion trotzdem möglich bleibt, müssen wir technologisch ganz neu Wege gehen“, sagt Dr. Benjamin Dietrich vom Institut für Thermische Verfahrenstechnik (TVT) des KIT. „Das gilt auch für die Bereitstellung von Kohlenstoff in der Industrie. Benötigt wird dieser bei der Produktion von Batterien, in der Farbindustrie, im Agrarsektor oder auch bei der Herstellung von Baustoffen. Bislang stammt er meist aus fossilen Quellen.“
Die erste Projektphase ist abgeschlossen, nun ist die Anlage in Betrieb. In der ersten Ausbaustufe entfernt die Anlage knapp zwei Kilogramm CO2 aus der Umgebungsluft und produziert daraus etwa ein halbes Kilogramm festen Kohlenstoff. Nun soll das Verfahren energetisch optimiert und skaliert werden. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz fördert dieses Vorhaben mit 1,5 Millionen Euro.
So wird aus dem Treibhausgas ein Wertstoff
Das vom KIT durchgeführte Projekt nennt sich NECOC, was für „Negative Carbondioxide to Carbon“ steht. Bei dem Verfahren entsteht in drei Schritten aus CO2 aus der Luft reiner Kohlenstoff:
- Im ersten Schritt wird das CO2 aus der Umgebungsluft abgetrennt.
- Das eingefangene CO2 wird in einem mikrostrukturierten Reaktor mit Hilfe von grünem Wasserstoff aus einem angeschlossenen Elektrolyseur zur Reaktion gebracht. Es entstehen die beiden neuen Bestandteile Wasser und Methan, wobei letzteres mit seinem Kohlenstoffbestandteil in einen weiteren Reaktor mit flüssigem Zinn fließt.
- In dem Reaktor mit dem flüssigen Zinn kommt es in den dort aufsteigenden Blasen zu einer Pyrolysereaktion und die Methanmoleküle werden aufgespalten. Es entstehen Wasserstoff und Kohlenstoffpulver. Der Wasserstoff kann für den Prozess wiederverwendet werden, der Kohlenstoff wird mechanisch abgetrennt.
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