Co2 in einen Kreislauf einbinden, anstatt es in die Atmosphäre zu blasen.

Text: Gudrun Kaspareit

Foto: Wikipedia

27. 02.2017

 

CO2 wirkt auf Pflanzen wie ein Dünger. Das hat schlaue Köpfe auf die Idee gebracht, CO2 aus der Luft zu filtern und in Gewächshäuser einzuleiten.

 

In der Kombination Fischzucht/ Gewächshaus gibt es ähnliche, geschlossene Kreisläufe. Die energieeffiziente Verbindung zwischen Fischaufzucht und Gemüseanbau wird bereits seit einigen Jahren als sogenanntes Aquaponic praktiziert und weiterentwickelt. Hierbei handelt es sich um den Stickstoffkreislauf. Das Kiesbett der Fischtanks ist mit nitrifizierenden Bakterien besetzt, welche das Ammonium und Ammoniak der Fischausscheidungen über das Zwischenprodukt Nitrit in Nitrat umwandeln. Damit können dann die Pflanzen gedüngt werden.

 

Aber zurück zum CO2 Kreislauf. Ein Pilotprojekt im schweizerischen Hinwil hat nun erstmals größere Mengen CO2 aus der Luft angesaugt und in Gewächshäuser eingeleitet, auch mit dem Ziel die CO2 Konzentration in der Atmosphäre zu verringern. Vor neun Jahren sind die Tüftler ans Werk gegangen, nun ist der erste Prototyp fertig. Direct-Air-Capture, kurz DAC, nennt sich das Verfahren, mit dem bis zu 900 t Kohlendioxid pro Jahr aus der Luft gefiltert und als Rohstoff Gewächshäusern zur Verfügung gestellt werden soll. Gebaut wurde die Anlage auf dem Dach einer Müllverwertungsanlage. Climeworks ist ein Maschinenbauunternehmen, das die beiden Ingenieure Christoph Gebald und Jan Wurzbacher bereits als Studenten erdachten und schließlich 2009 ins Leben gerufen haben. Heute gehören mehr als 40 Experten zu Climeworks. Sie haben die Anlagen zur CO2-Gewinnung aus der Luft entwickelt. Ziel der Firma ist es, mit ihren Produkten bis 2025 ein Prozent der globalen CO2-Emissionen aus der Luft zu filtern. Dafür wären allerdings 250.000 Anlagen wie die in Hinwil nötig.

 

Da die CO2 Konzentration in der Luft nicht so hoch ist, muss sehr viel Luft angesaugt werden. Das kostet Energie. Mittels einem chemikalischen Bindemittels wird das CO2 dann herausgefiltert.

 

Doch der hohe Energieverbrauch ließ das Projekt bisher nicht wirklich rentabel erscheinen. Die Erfinder von DAC wollen jetzt beweisen, das ihr Verfahren kostengünstig und umweltverträglich ist. Dazu muss die Anlage ununterbrochen arbeiten. Die Filter arbeiten so zeitversetzt, dass sie nie alle gleichzeitig voll sind. Ist ein Filter gesättigt, wird die Masse auf 100 Grad erhitzt, so wird das CO2 wieder gasförmig und kann weiter geleitet werden. Das Erhitzen erfolgt zu 80% aus der Abwärme der Müllverwertungsanlage. Die 18 CO2 Kollektoren sind in drei Schiffskontainern verbaut und stehen auf dem Dach der Müllverwertungsanlage. Etwa 400 m weiter, befindet sich das Gewächshaus, in welches das CO2 mittels Leitungen eingespeist wird. Durch die CO2 Begasung kann der Gemüseertrag um 20% gesteigert werden. Die18 Kollektoren sollen 900t CO2 gewinnen , dass ist so viel, wie 200 PKWs emissieren. Außer als Dünger, gibt es viele Einsatzmöglichkeiten für das gewonnene CO2 unter anderem auch als Treibstoff. Damit solche DAC Anlagen effizient arbeiten, sollen sie auf den Dächern von Industrieanlagen gebaut werden, um die Abwärme zu nutzen. Andernfalls würden sie zu viel Energie verbrauchen.

 

 

 

Das künstliche Blatt

 

Quelle:http://www.n-tv.de/wissen/Solarzelle-erzeugt-aus-CO2-Kraftstoff-article18300361.html

 

Die Pflanze betreibt für ihr Wachstum Fotosynthese (Assimilation). Dabei bildet sie aus Wasser und CO₂ unter dem Einfluss von Sonnenlicht, Traubenzucker und Sauerstoff. Das Kohlendioxid ist deshalb für die Pflanze neben Wasser ein entscheidender Wachstumsfaktor.

 

Ein kluger Mensch hat einmal gesagt: “könnten wir die Fotosythese nachahmen, hätten wir nie wieder ein Energie Problem.“ Was so ein Baum in aller Seelenruhe tut, ist mittels Sonnenlicht und CO2 Zucker zu produzieren. Er dient so nicht nur als CO2 Senke, sondern er gibt auch noch Sauerstoff in die Atmosphäre ab, die wir zum Atmen brauchen. Bei all dem verbraucht er keine Energie und emissiert keine Schadstoffe.

 

Beim Verbrennen von Kraftstoffen entsteht das klimaschädliche CO2. Nun finden Forscher einen Weg, aus dem Treibhausgas mit Hilfe von Sonnenlicht, Kraftstoffe herzustellen. Das Verfahren, bei dem der Atmosphäre CO2 entzogen wird, eignet sich auch für große Anlagen.

 

Ein elektrochemisches Verfahren verspricht eine klimafreundliche Produktion von Kraftstoffen: Aus Kohlendioxid und Wasser haben Forscher Kohlenmonoxid und Wasserstoff erzeugt, die zusammen ein energiereiches Synthesegas (Syngas) bilden. Dieses kann entweder direkt verbrannt oder mit etablierten Verfahren in gasförmige und flüssige Kraftstoffe umgewandelt werden. Die Energie für die chemische Reaktion liefern Solarzellen, wie die Forscher um Amin Salehi-Khojin von der University of Illinois in Chicago im Fachmagazin "Science" berichten. Das Verfahren, bei dem der Atmosphäre Kohlendioxid entzogen wird, eigne sich auch für große Anlagen, betonen sie.

 

"Anstatt Energie in einer nicht nachhaltigen Einbahnstraße zu gewinnen, die von fossilen Brennstoffen zu Treibhausgasen führt, können wir nun den Prozess umkehren und Kohlenstoff aus der Atmosphäre für die Produktion von Kraftstoff wiederverwenden", wird Salehi-Khojin in einer Mitteilung seiner Universität zitiert. Weil auch Pflanzen bei der Fotosynthese aus Kohlendioxid mit Hilfe von Sonnenlicht Energie gewinnen, nennen die Forscher ihre Vorrichtung "künstliches Blatt". Mit einer Anlage von vielen solchen "künstlichen Blättern" könne man der Atmosphäre größere Mengen Kohlenstoff entziehen.