{"id":123749,"date":"2023-03-13T07:26:00","date_gmt":"2023-03-13T06:26:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=123749"},"modified":"2023-03-08T11:58:07","modified_gmt":"2023-03-08T10:58:07","slug":"vergesst-die-luft-holt-das-co%e2%82%82-aus-dem-meer-meinen-forscher","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/vergesst-die-luft-holt-das-co%e2%82%82-aus-dem-meer-meinen-forscher\/","title":{"rendered":"Vergesst die Luft! Holt das CO\u2082 aus dem Meer \u2013 meinen Forscher"},"content":{"rendered":"\n

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Weltweit suchen Forscher mit Hochdruck nach M\u00f6glichkeiten, Kohlenstoffdioxid (CO\u2082) aktiv aus der Atmosph\u00e4re herauszuholen. Denn selbst, wenn die Menschheit es schaffen sollte, ihren CO\u2082-Aussto\u00df bis 2050 massiv zu reduzieren, bleiben immer noch schwer vermeidbare Emissionen aus Landwirtschaft, Schwerindustrie, Luft- und Schiffsverkehr \u00fcbrig, die man \u00fcber viele Jahrzehnte hinweg aus der Atmosph\u00e4re zur\u00fcckholen muss. Darauf weist der Weltklimarat IPCC<\/a> in seinen Synthese- und Spezialreports bereits seit Jahren hin. Ein k\u00fcrzlich ver\u00f6ffentlichter Bericht zeigt au\u00dferdem auf, wie sehr Technologien und Strategien der Notwendigkeit hinterhinken<\/a>, aktiv CO\u2082 aus der Atmosph\u00e4re zu entfernen.<\/p>\n\n\n\n

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(Bild: Delbars \/ Shutterstock.com)<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

W\u00e4hrend sich die meisten Entwickler bisher darauf konzentrierten, das Klimagas direkt aus der Luft zu entfernen, r\u00fccken in letzter Zeit Versuche in den Vordergrund, es stattdessen aus Meerwasser herauszufiltern. Das erscheint sogar lohnender, ist doch die Kohlenstoffdioxidkonzentration im Meer hundertmal h\u00f6her als in der Luft.<\/p>\n\n\n\n

Verdienstvolle CO\u2082-Senke: Ozean<\/h3>\n\n\n\n

Die Eigenschaft der Ozeane, riesige Mengen an CO\u2082 aufnehmen zu k\u00f6nnen, hat die Erde bisher vor dem Klimakollaps bewahrt. Zwischen 30 und 40 Prozent des vom Menschen aus fossilen Quellen freigesetzten CO\u2082 l\u00f6sen sich in den Weltmeeren. Theoretisch k\u00f6nnten sie wohl 80 Prozent davon aufnehmen \u2013 aber das dauert mindestens tausend Jahre. Denn: Je h\u00f6her die CO\u2082-Konzentration im Meer ist, desto schwerf\u00e4lliger funktioniert dieser Vorgang im Laufe der Zeit. Hinzu kommt, dass auch die bereits messbare Verlangsamung der Ozeanzirkulation die Aufnahme des Klimagases behindert.<\/p>\n\n\n\n

Verheerend f\u00fcr die marine Pflanzen- und Tierwelt ist vor allem der chemische Prozess, bei dem sich das CO\u2082 im Meerwasser zu Kohlens\u00e4ure (H2<\/sub>CO3<\/sub>) wandelt, die als Bikarbonat-Ion (HCO3<\/sub>-) gel\u00f6st ist und die Ozeane versauert. Vor allem die Organismen, deren Schalen und Geh\u00e4use aus Kalk bestehen, sind gef\u00e4hrdet, weil die S\u00e4ure den Kalk aufl\u00f6st. Eine Senkung der CO\u2082-Konzentration und damit des S\u00e4uregehalts hilft also gleichzeitig den Meeresorganismen.<\/p>\n\n\n\n

Die Ozeane selbst sind es, die gro\u00dfe Mengen an CO\u2082 aus der Luft einfangen. Diesen Schritt k\u00f6nnen luftsaugende Technologien nur mit hohem Energieaufwand<\/a> bewerkstelligen. W\u00fcrde man den CO\u2082-Gehalt im Meerwasser senken, w\u00fcrde das Meer anschlie\u00dfend das Konzentrationsgleichgewicht zwischen Luft und Wasser wieder herstellen und erneut CO\u2082 aufnehmen.<\/p>\n\n\n\n

Wie das CO\u2082 aus dem Meer kommt<\/h3>\n\n\n\n

Genau hier setzen Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) jetzt an. Sie fanden offenbar eine besonders effiziente und vor allem kosteng\u00fcnstige Methode, von der sie j\u00fcngst in der Fachzeitschrift Energy and Environmental Science berichteten.<\/p>\n\n\n\n

Die Kosten f\u00fcr eine Tonne eingesammeltes CO\u2082 w\u00fcrden bei ihrem Verfahren bei nur 56 Euro liegen, berechneten die Autoren. Bei allen Methoden, die CO\u2082 aus der Umgebungsluft filtern, belaufen sich die Kosten auf mehrere hundert Euro pro Tonne.<\/a><\/p>\n\n\n\n

Um das zu erreichen, kehrten die Forscher in ihrem Prozess die chemische Reaktion um<\/a>, bei der der Kohlenstoff des vom Meer aufgenommenen CO\u2082 im Wasser teilweise in Bikarbonat-Ionen (HCO3<\/sub>-) quasi gefangen ist.Anzeige<\/p>\n\n\n\n

Dazu leiten sie das Meerwasser in eine elektrochemische Zelle, in der es durch die Protonen einer Elektrode erst einmal noch st\u00e4rker anges\u00e4uert wird. Dadurch l\u00f6st sich das Bikarbonat und gibt den Kohlenstoff als CO\u2082 wieder frei, das dann per Vakuum abgesaugt und gesammelt wird.<\/p>\n\n\n\n

Bevor das so vom CO\u2082 befreite, jetzt viel zu saure Wasser wieder ins Meer zur\u00fcckgepumpt werden kann, muss es neutralisiert werden, damit es dem marinen Leben nicht schadet. Dazu durchl\u00e4uft es eine zweite Kammer mit umgekehrter elektrischer Spannung, wodurch sich die Protonen aus dem ersten Durchgang wieder zur\u00fcckgewinnen lassen. Das jetzt wieder leicht basische Wasser hat dann Kapazit\u00e4ten frei, neues CO\u2082 aufzunehmen.<\/p>\n\n\n\n

Die beiden Zellen tauschen in regelm\u00e4\u00dfigen Abst\u00e4nden ihre Rollen, sodass sich die Elektrode, die beim ersten Durchgang Protonen verloren hat, beim Einsatz im zweiten Durchgang, dem Einsammeln der Protonen, wieder regenerieren kann.<\/p>\n\n\n\n

Wo das eingesammelte CO\u2082 gelagert werden kann<\/h3>\n\n\n\n

“Zumindest lokal k\u00f6nnte so auch die Versauerung r\u00fcckg\u00e4ngig gemacht werden”, betont Kripa Varanasi vom MIT-Fachbereich Maschinenbau. Dennoch m\u00fcsse die Wiedereinleitung des basischen Wassers aus dem zweiten Schritt des Prozesses verteilt oder weit vor der K\u00fcste erfolgen, um einen lokalen Anstieg des S\u00e4urebindungsverm\u00f6gens zu vermeiden. In einigen F\u00e4llen lie\u00dfe sich behandelte Wasser beispielsweise in Fischzuchtbetrieben reinjizieren, die generell zu einer Versauerung des Wassers neigen.<\/p>\n\n\n\n

Genau wie bei Verfahren, die CO\u2082 aus der Umgebungsluft extrahieren, muss das eingesammelte CO\u2082 aber dann irgendwo so gelagert werden, dass es f\u00fcr sehr lange Zeit der Atmosph\u00e4re entzogen ist. “Man kann sicherlich in Betracht ziehen, das abgeschiedene CO\u2082 als Rohstoff f\u00fcr die Herstellung von Chemikalien oder Materialien zu verwenden, aber man wird nicht alles davon als Rohstoff nutzen k\u00f6nnen”, gibt Alan Hatton vom MIT-Fachbereich Chemieingenieurwesen zu bedenken. “F\u00fcr viele Produkte, die sich daraus herstellen lie\u00dfen, gibt es keine Absatzm\u00e4rkte, sodass in jedem Fall ein erheblicher Teil des abgeschiedenen CO\u2082 unterirdisch vergraben werden muss.”<\/p>\n\n\n\n

Das System l\u00e4sst sich gut mit Meerwasserentsalzungsanlagen koppeln, an denen die Ansaug- und Auslassinstallationen bereits vorhanden sind. Denn die MIT-Technik kommt ohne Chemikalien aus, die das Brauchwasser beeintr\u00e4chtigen k\u00f6nnten. Auch w\u00e4re es m\u00f6glich, dass Schiffe damit ihre Emissionen zumindest kompensieren, indem sie das Wasser w\u00e4hrend der Fahrt aufbereiten.<\/p>\n\n\n\n

Bevor die Forscher jedoch an eine erste Demonstrationsanlage denken k\u00f6nnen, werden wohl weitere zwei Jahre vergehen. Denn sie m\u00fcssen noch an einigen Verbesserungen arbeiten, etwa an der Absaugung des CO\u2082 oder um die Ausf\u00e4llung der im Meerwasser ebenfalls vorhandenen Mineralien zu verhindern, die die elektrochemischen Kammern und die Elektroden verschmutzen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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