Kohlendioxid als Ressource: Biotechnisches CO2-Recycling als Beitrag zu Klimaschutz und Rohstoffsicherung

Potenziale für den Aufbau biotechnischer Verfahren ermittelt

CO2-Emissionen gelten als Verursacher des Treibhauseffekts und damit als maßgeblicher Treiber des Klimawandels. Gleichzeitig sind Kohlenstoff und organische Kohlenstoffverbindungen aber auch wichtige Rohstoffe für zahlreiche industrielle Anwendungen und Produkte.

Schädliche CO2-Emissionen aus Abgasen zu binden, bevor sie in die Atmosphäre gelangen, und den Kohlenstoff mittels biotechnischer Verfahren zu wirtschaftlich nutzbaren Stoffen zu recyceln, bezeichnet der Begriff „Biologisches Carbon-Capture-und-Usage (kurz: Bio-CCU)“. Am Ende dieser Verfahren wird Kohlenstoff im Sinne der Kreislaufwirtschaft wieder als Rohstoff zur Verfügung gestellt. Das kann nicht nur die Grundlage für eine zirkuläre Kohlenstoffwirtschaft (auch “Circular Carbon Economy“ (CCE)) schaffen, sondern auch einen hilfreichen Beitrag zum Klimaschutz leisten.

Biotechnische Prozesse und Technologien zum Recycling von CO2 weiterzuentwickeln und zu etablieren, gehören zu den Themen, die das Umweltministerium im Rahmen der Landesstrategie Nachhaltige Bioökonomie (Maßnahme 20) aktuell verfolgt. Dabei werden Teile des natürlichen Kohlenstoffkreislaufs – die Umwandlung von CO2 in komplexere Kohlenstoffverbindungen zum Beispiel mittels bakterieller Stoffwechselleistungen – eingesetzt oder durch die Anwendung von hybriden Ansätzen aus Technik und Biologie imitiert.

Der Vorteil solcher bioökonomischen Prozessketten ist, dass sie im Vergleich zu rein chemischen oder physikalischen Methoden, wie der natürlichen Photosynthese, neben einer teilweise höheren Effizienz auch eine höhere Wertschöpfung (Bio-CCE) bieten können.

Studie des Frauenhofer ISI

Eine vom Umweltministerium geförderte und aktuell veröffentlichte Studie des Fraunhofer ISI belegt das Potenzial für die Etablierung von Bio-CCU und Bio-CCE Technologien und Verfahren, das sich Baden-Württemberg dank seiner Innovationskraft bietet.

In einer weiteren, branchenbezogenen, Machbarkeitsstudie werden aktuell die Bedingungen für einen Einsatz von biotechnischem CO2-Recycling in führenden Branchen des Landes untersucht. Die Studie fokussiert sich dabei auf Produktionsstätten mit hohen CO2-Konzentrationen in der Abluft, wie beispielsweise die Zementproduktion, Müllverbrennung, Papier- und Glasindustrie und Energieerzeugung. Inhaltlich geht es um die Entwicklung von innovativen Lösungen, die in einer Bioraffinerie-Demonstrationsanlage zum CO2-Recycling eingesetzt werden könnten. Hauptziel ist dabei, CO2 aus der Abluft von Unternehmen zu gewinnen und den Kohlenstoff in den Wirtschaftskreislauf zurückzuführen.

Klimagas CO2 als Rohstoff nutzen
CO2 ist ein Treibhausgas, aber Kohlenstoff auch ein Grundbaustein vieler Chemikalien. Durch die Kombination von elektrochemischer und biotechnologischer Umwandlung kann das Klimagas der Atmosphäre entzogen, als Rohstoff nutzbar gemacht und beispielsweise zur Herstellung von Farbstoffen verwendet werden.

Fraunhofer-Institut ISI: Langfassung der Studie und Roadmap [PDF]

Fraunhofer-Institut ISI: Kurzfassung der Studie [PDF]

Source

Umweltministerium Baden-Württemberg, Pressemitteilung, 2021-08-26.

Supplier

Fraunhofer-Institut System- und Innovationsforschung (ISI)
Umweltministerium Baden-Württemberg

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