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Ein innovativer Durchbruch wurde von Forschern erzielt, die eine effiziente Methode zur direkten CO₂-Abscheidung aus der Luft entwickelt haben.Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren erfordert diese Technik wesentlich weniger Energie und ahmt dabei einen alten Naturprozess nach, den sie beschleunigt.
Innovativer Prozess in mehreren Schritten
Um den Klimawandel einzudämmen, ist es erforderlich, die CO₂-Emissionen schnellstmöglich auf Null zu reduzieren.Da jedoch nicht alle Prozesse sofort ohne CO₂-Emissionen auskommen können, kann die CO₂-Abscheidung helfen, das Gas aufzufangen und seine Freisetzung in die Atmosphäre zu verhindern.
Bisherige Anlagen zur CO₂-Abscheidung verbrauchen jedoch viel Strom, was ihren Betrieb teuer macht.
Das neue Verfahren hingegen benötigt nicht nur weniger Energie, sondern das Endprodukt kann sogar als Brennstoff für die Stromerzeugung in Brennstoffzellen wiederverwendet werden.
Der mehrstufige Prozess beruht auf einer chemischen Reaktion, bei der zunächst das harmlose Natriumcarbonat entsteht.
"Normalerweise ist es schwierig, eine langfristige und stabile Umwandlung der Ausgangsstoffe zu erreichen", erklärt Zhen Zhang, Doktorand am MIT, wo diese innovative Technik entwickelt wurde.
"Der Schlüssel liegt darin, ein pH-Gleichgewicht für eine kontinuierliche Umwandlung zu erreichen."
In einem entscheidenden zweiten Schritt nutzt man Elektrizität, um eine weitere chemische Reaktion zu induzieren.
Diese spaltet ein Sauerstoffatom von den Natriumcarbonatmolekülen ab und bildet Natriumformiat.
Etwa 96 Prozent des eingefangenen Kohlenstoffs werden in diese Substanz umgewandelt.
Basalt als Schlüsselkomponente
Besonders bemerkenswert ist, dass die Energie aus den chemischen Reaktionen in diesen Formiatsalzen jahrzehntelang gespeichert werden kann.Diese Salze können auch zur Energieerzeugung in Brennstoffzellen genutzt werden und haben das Potenzial, Wasserstoff zur Versorgung von Fahrzeugen und anderen Maschinen zu ersetzen.
Die Forscher arbeiten derzeit an der Skalierung dieses Verfahrens, stehen jedoch noch vor einigen Herausforderungen.
Insbesondere müssen ausreichende Quellen für potenzielle Ausgangsmaterialien gefunden werden.
Eine vielversprechende Option könnte Basalt sein, da dieses Gestein bei Kontakt mit Wasser die benötigte Lauge freisetzt.
Die Verwendung von großen Mengen Basalt zur CO₂-Bindung wird bereits seit langem diskutiert.