Entnahme von Kohlendioxid aus der Atmosphäre ist schon heute effizient möglich |
Die Erreichung der Klimaziele erfordert sogenannte negative Emissionen, also die Entnahme von Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre. Eine vielversprechende Technologie hierfür ist die direkte Abscheidung von Kohlendioxid aus der Luft, englisch Direct Air Capture oder kurz DAC. Gleichzeitig werden allerdings Energie und Materialien benötigt, deren Erzeugung und Produktion zu indirekten CO2-Emissionen und anderen Umweltauswirkungen führen. Der Gesamtnutzen von DAC für die Umwelt ist daher unklar.
Bei ihren Forschungsarbeiten im Rahmen des Kopernikus-Projektes
„Power-to-X“ haben die RWTH-Wissenschaftlerin Sarah Deutz vom Lehrstuhl
für Technische Thermodynamik und Professor André Bardow, ehemals RWTH
und nun ETH Zürich, gezeigt, dass die ersten kommerziellen DAC-Anlagen
in Hinwil (Schweiz) und Hellisheiði (Island) bereits heute negative
Emissionen bereitstellen können. Dabei können hohe Effizienzen von 85,4
Prozent und 93,1 Prozent für die Kohlenstoffabscheidung erreicht werden.
Diese Ergebnisse veröffentlichten sie unter dem Titel „Life-cycle
assessment of an industrial direct air capture process based on
temperature-vacuum swing adsorption“ im Journal „Nature Energy“.
Klimanutzen hängt von Energiequelle ab
Deutz
und Bardow stellten fest, dass der Klimanutzen von DAC stark von der
Energiequelle abhängt. Das verwendete Adsorptionsmittel und die
Konstruktion der Anlage tragen dagegen nur 45 beziehungsweise 15 Gramm
CO2 pro Kilogramm zum CO2-Fußabdruck der Abscheidung bei. Erst bei der
Verwendung kohlenstoffarmer Energie, wie der geothermalen in
Hellisheiði, ist dieser Anteil der Emissionen signifikant. Der
großtechnische Einsatz von DAC zur Abscheidung von einem Prozent der
jährlichen CO2-Emissionen weltweit wäre voraussichtlich nicht durch die
Verfügbarkeit von Material und Energie begrenzt und könnte ein möglicher
Schritt zur Erreichung der Klimaziele sein. Andere Umweltauswirkungen
würden sich um weniger als 0,3 Prozent erhöhen. Das abgeschiedene
Kohlendioxid könnte gespeichert werden, um negative Emissionen
bereitzustellen, oder auch als alternativer Kohlenstoffbaustein zum
Beispiel für synthetische Kraftstoffe dienen. Schlüssel für die
Umweltfreundlichkeit dieser Anwendungen sind die verwendeten
Energiequellen und die Energieeffizienz.
Den Artikel finden Sie unter
https://www.rwth-aachen.de/go/id/mmyua?#aaaaaaaaaammyvz
Quelle: RWTH Aachen (02/2021)
Publikation: Life-cycle assessment of an industrial direct air capture process based on temperature–vacuum swing adsorption Sarah Deutz & André Bardow Nature Energy (2021) https://www.nature.com/articles/s41560-020-00771-9 |