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Direct Air Capture

Forscher: CO2 aus der Luft filtern reicht nicht für Erreichen von Pariser Klimazielen

China, Kohlekraftwerk, Kraftwerk, Energie, CO2
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Bei dieser Thematik scheiden sich die Geister. Für die einen ist die Technologie des Direct Air Capture ( DAC) eine vielversprechende Möglichkeit, um die CO2-Emissionen in der Energie-oder Baustoffproduktion zu senken, für die anderen lenkt es von der eigentlichen Prämisse, der CO2-Entfernung aus der Atmosphäre und der Entwicklung von alternativen Technologien, zu sehr ab. Wie heise online berichtet, haben Wissenschaftler der University of California San Diego nun die Technologie des CO2 aus der Luft fischen, auf die Praxis Tauglichkeit getestet.

CO2 aus Kraftwerken direkt auffangen

Bei der DAC-Technologie soll Kohlenstoffdioxid, welches in Kraftwerken entsteht, direkt aus der Luft entfernt werden. Spezielle Filter, Kunststoffoberflächen an denen das C02 hängen bleibt, werden dafür in diesen befestigt. Durch Erwärmung der Oberflächen kann das Klimagas danach wieder entfernt werden. Das aufgefangene CO2 wird dann entweder zu Bodenspeichern weitergeleitet oder zu Treibstoff verarbeitet.

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Wirtschaftlichkeit ein Problem

Wissenschaftler der University of California San Diego haben nun mithilfe von Computermodellen den Einfluss der Technologie auf den fortschreitenden Klimawandel analysiert. Dafür berechneten sie die nötige Finanzierung für die Implementierung der Technologie, die Netto-CO2-Entfernung und die dadurch folgenden Klimaauswirkungen. Dabei kamen sie zu durchwachsenen Ergebnissen.

Auch wenn der Hauptautor der Studie, Ryan Hanna, deutlich macht, dass es effektiver ist, das CO2 direkt aus dem Rauchgas zu filtern, sieht er doch Probleme in der Wirtschaftlichkeit: „(…) Es gibt zwei Herausforderungen. Die eine ist, dass die Ausrüstung von Kraftwerken und Fabriken mit CCS (Anm. d. Red.: Carbon Capture and Storage)  kostspielig ist – sie schadet der Wettbewerbsfähigkeit ihrer Produkte auf dem Markt, sei es Strom, Zement usw. Zweitens: Selbst wenn wir jedes Kraftwerk und jede Fabrik auf der ganzen Welt mit CCS ausstatten würden, müssten wir, um die Ziele von Paris zu erreichen, immer noch das bereits in der Atmosphäre befindliche CO2 entfernen.“

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Großeinsatz konstruiert

In ihren Studie konstruierten die Forscher einen großflächigen Crash-Einsatz der Technologie, um möglichst schnell auf den Klimawandel reagieren zu können. Wie die Forscher ausführen, könnten bei einer jährlichen Investition von ein bis zwei Prozent des globalen Bruttoinlandsprodukts ein komplettes Netzwerk, bestehend aus rund 800 Anlagen, aufgebaut werden, welches bis 2050 jährlich 2,3 Gigatonnen aus der Atmosphäre entfernen könnte. Ausgestoßen werden im Moment allerdings rund 40 Gigatonnen jährlich. Damit das DAC-Netzwerk die Erderwärmung deutlich verlangsamen könnte, bräuchte es bis 2075 4.000 – 9.000 solcher Anlagen und mehr als 10.000 im Jahr 2100.

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Anlagen brauchen zusätzlich Energie

Eine weitere Hürde für den großflächigen Einsatz der Technologie, ist der zusätzliche Energiebedarf der Anlagen. Der leitende Autor der Studie, Hanna: „Wenn DAC eine signifikante Größe erreicht, sagen wir ein Vielfaches der 2-3 Gigatonnen Kapazität, würde es erhebliche Energie verbrauchen – vielleicht 50 Prozent des derzeitigen Strom- und Gasverbrauchs der USA“. Dieser Bedarf sollte den Empfehlungen des Forschers nach, mit Wasserkraft und Erdgas mit erneuerbaren Energien gedeckt werden. Vollständig erneuerbare Systeme seien für den Einsatz zu kostspielig, insbesondere da solch „massive CO2-Enfernungen von kurzfristigen Investitionen abhängen“, so Hanna.

Der Studie nach, würden selbst die mit Gas betriebenen Anlagen, 60 oder 70 Prozent des gesamten CO2 entfernen, bei Berücksichtigung der Prozessemissionen. Den Forschern zufolge, sollten die CO2-Emissionen der ersten Anlagen, bei einem Einsatz von Dutzenden oder Hunderten der Anlage keine große Rolle spielen.

 

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