CO² aus der Luft ausfiltern...
Inzwischen gibt es verschiedene Technologien, um CO² entweder aus der Luft heraus zu filtern oder schon beim Verbrennungsprozess auszufiltern und in reinen Kohlenstoff umzuwandeln.Treibhausgas
Forscher wandeln Kohlendioxid wieder in Kohle um
Wenn Kohle verbrennt, entsteht Kohlendioxid. Nun ist es Forschern erstmals gelungen, den Vorgang bei Raumtemperatur wieder rückgängig zu machen. Ihre Technik könnte beim Klimaschutz helfen.
Mithilfe von flüssigen Metallen (unteranderem Gallium) als Katalysator haben Forscher aus Kohlendioxid (CO2) Kohle hergestellt.
Damit binden sie das Treibhausgas in einem Feststoff. Der Versuch lief bei Raumtemperatur ab und könnte somit künftig helfen, der Atmosphäre entzogenes CO2 in großem Umfang zu lagern.
Um sicherzustellen, dass sich die Erde bis zum Jahr 2050 höchstens um 1,5 Grad gegenüber dem vorindustriellen Niveau erwärmt, müssen laut dem Weltklimarat IPCC nicht nur Emissionen eingespart, sondern der Atmosphäre muss auch aktiv CO2 entzogen werden. Kürzlich hat in Großbritannien die erste industrielle Anlage begonnen, Kohlendioxid aus der Luft zu ziehen. Die große Frage ist aber vor allem, wie der Stoff anschließend gelagert werden soll.
Mit bisherigen Technologien ist es möglich, CO2 zu komprimieren und in eine Flüssigkeit umzuwandeln. Anschließend könnte es dann unterirdisch verwahrt werden. In der Praxis wird das bislang allerdings nicht umgesetzt, weil es teuer ist, weil es technische Hürden und Umweltbedenken gibt. CO2 bei Raumtemperatur in Kohle umzuwandeln, ist dagegen ein neuer Ansatz.
"Wir können zwar die Zeit nicht zurückdrehen", sagt Torben Daeneke von der RMIT University im australischen Melbourne. "Aber CO2 in Kohle zurückzuverwandeln und im Boden zu vergraben, ist ein bisschen, als würde man Emissionen ungeschehen machen."
Abfallprodukte nützlich für Superkondensatoren
Gemeinsam mit Erstautorin Dorna Esrafilzadeh und Kollegen hat er einen flüssigen Metall-Katalysator entwickelt, der Elektrizität sehr gut leitet und das CO2 dabei chemisch umwandelt. Die Forscher lösen das CO2 dazu in einer Elektrolytlösung, die mit einer kleinen Menge flüssigem Metall vermischt wird. Dann geben sie Strom auf die Flüssigkeit.
Das CO2 entwickelt sich bei dem Verfahren langsam zu Flocken aus Kohlenstoff (C), die sich vom flüssigen Metall an der Oberfläche lösen. So könne kontinuierlich neues CO2 in festen Kohlenstoff umgewandelt werden, berichten die Forscher im Fachmagazin "Nature Communications" . Bislang war das nur bei extrem hohen Temperaturen möglich und damit für eine industrielle Anwendung ungünstig.
Esrafilzadeh arbeitet auch an Konzepten, wie sich die Abfallprodukte aus der Reaktion nutzen ließen. Statt ihn vollständig unter der Erdoberfläche zu vergraben, könne der Kohlenstoff etwa als Elektrode verwendet werden.
"Ein Nebeneffekt der Reaktion ist, dass der Kohlenstoff elektrische Ladung speichern kann. Als Superkondensator könnte er sich künftig etwa als Bauteil von Elektroautos eigenen", erklärt die Forscherin. Außerdem entstehe bei der Reaktion synthetischer Treibstoff, der industriell genutzt werden könne.
"Mit dem flüssigen Metall als Katalysator haben wir gezeigt, dass es möglich ist, CO2 bei Raumtemperatur zurück in Kohle zu überführen. Die Reaktion ist sehr effizient und funktioniert auch bei großen Mengen", sagt Torben Daeneke. Um die Technik industriell anwenden zu können, sei trotzdem noch Forschung nötig.
jme
Forscher wandeln Kohlendioxid wieder in Kohle um
Wenn Kohle verbrennt, entsteht Kohlendioxid. Nun ist es Forschern erstmals gelungen, den Vorgang bei Raumtemperatur wieder rückgängig zu machen. Ihre Technik könnte beim Klimaschutz helfen.
Mithilfe von flüssigen Metallen (unteranderem Gallium) als Katalysator haben Forscher aus Kohlendioxid (CO2) Kohle hergestellt.
Damit binden sie das Treibhausgas in einem Feststoff. Der Versuch lief bei Raumtemperatur ab und könnte somit künftig helfen, der Atmosphäre entzogenes CO2 in großem Umfang zu lagern.
Um sicherzustellen, dass sich die Erde bis zum Jahr 2050 höchstens um 1,5 Grad gegenüber dem vorindustriellen Niveau erwärmt, müssen laut dem Weltklimarat IPCC nicht nur Emissionen eingespart, sondern der Atmosphäre muss auch aktiv CO2 entzogen werden. Kürzlich hat in Großbritannien die erste industrielle Anlage begonnen, Kohlendioxid aus der Luft zu ziehen. Die große Frage ist aber vor allem, wie der Stoff anschließend gelagert werden soll.
Mit bisherigen Technologien ist es möglich, CO2 zu komprimieren und in eine Flüssigkeit umzuwandeln. Anschließend könnte es dann unterirdisch verwahrt werden. In der Praxis wird das bislang allerdings nicht umgesetzt, weil es teuer ist, weil es technische Hürden und Umweltbedenken gibt. CO2 bei Raumtemperatur in Kohle umzuwandeln, ist dagegen ein neuer Ansatz.
"Wir können zwar die Zeit nicht zurückdrehen", sagt Torben Daeneke von der RMIT University im australischen Melbourne. "Aber CO2 in Kohle zurückzuverwandeln und im Boden zu vergraben, ist ein bisschen, als würde man Emissionen ungeschehen machen."
Abfallprodukte nützlich für Superkondensatoren
Gemeinsam mit Erstautorin Dorna Esrafilzadeh und Kollegen hat er einen flüssigen Metall-Katalysator entwickelt, der Elektrizität sehr gut leitet und das CO2 dabei chemisch umwandelt. Die Forscher lösen das CO2 dazu in einer Elektrolytlösung, die mit einer kleinen Menge flüssigem Metall vermischt wird. Dann geben sie Strom auf die Flüssigkeit.
Das CO2 entwickelt sich bei dem Verfahren langsam zu Flocken aus Kohlenstoff (C), die sich vom flüssigen Metall an der Oberfläche lösen. So könne kontinuierlich neues CO2 in festen Kohlenstoff umgewandelt werden, berichten die Forscher im Fachmagazin "Nature Communications" . Bislang war das nur bei extrem hohen Temperaturen möglich und damit für eine industrielle Anwendung ungünstig.
Esrafilzadeh arbeitet auch an Konzepten, wie sich die Abfallprodukte aus der Reaktion nutzen ließen. Statt ihn vollständig unter der Erdoberfläche zu vergraben, könne der Kohlenstoff etwa als Elektrode verwendet werden.
"Ein Nebeneffekt der Reaktion ist, dass der Kohlenstoff elektrische Ladung speichern kann. Als Superkondensator könnte er sich künftig etwa als Bauteil von Elektroautos eigenen", erklärt die Forscherin. Außerdem entstehe bei der Reaktion synthetischer Treibstoff, der industriell genutzt werden könne.
"Mit dem flüssigen Metall als Katalysator haben wir gezeigt, dass es möglich ist, CO2 bei Raumtemperatur zurück in Kohle zu überführen. Die Reaktion ist sehr effizient und funktioniert auch bei großen Mengen", sagt Torben Daeneke. Um die Technik industriell anwenden zu können, sei trotzdem noch Forschung nötig.
jme
Quelle: https://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/forscher-wandeln-kohlendioxid-wieder-in-kohle-um-a-1255348.html
Leider habe ich zu diesem konkreten Fall noch kein Video entdeckt.
Das KIT in Karlsruhe hat auch eine Technologie entwickelt, die das CO² abspaltet.
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des KIT wollen Effizienz der CO2-Spaltung verbessern
Kohlendioxid-Ausstoß in der Atmosphäre
Um die Folgen des Klimawandels abzumildern, ist es auch notwendig, aktiv CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen.
Um die Folgen des Klimawandels abzumildern, müssen wir nicht nur den Kohlendioxid (CO2)-Ausstoß verringern, sondern auch vorhandenes CO2 aus der Atmosphäre entfernen. Mit Power-to-X-Technologien und erneuerbaren Energien lässt sich CO2 in Kohlenstoffmonoxid und Sauerstoff spalten und in synthetische Stoffe wie Kraftstoffe umwandeln. Dabei erreichen Plasmen unter niedrigen Drücken Rekord-Wirkungsgrade bei der CO2-Spaltung. Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben gezeigt, dass die effiziente CO2-Spaltung auch bei atmosphärischem Druck durch Plasmen mit ultrakurzen Mikrowellenpulsen möglich ist. Ihre Ergebnisse sind in der Zeitschrift ACS Energy Letters veröffentlicht.
„Unser Ziel war es, die potenziellen Vorteile der mikrowellenunterstützten Plasmen auf den Bereich des Atmosphärendrucks auszuweiten. Uns ist es gelungen, mit der Verwendung von extrem kurzen Mikrowellenpulsen die CO2-Spaltung im Plasma signifikant zu verbessern“, sagt Sergey Soldatov vom Institut für Hochleistungsimpuls- und Mikrowellentechnik des KIT. Die Forschenden konnten erstmals Nichtgleichgewichtszustände in atmosphärischen CO2-Mikrowellenplasmen experimentell nachweisen, die sich dank der ultrakurzen Pulse einstellen lassen und es so erlauben, die Wirkungsgrade zu erhöhen.
„Bisherige Methoden zur CO2-Spaltung mithilfe von Plasma arbeiteten im Vakuum, um durch den niedrigen Druck Nichtgleichgewichtszustände zu erzeugen, die einen effizienteren Energieeinsatz ermöglichen. Dieses Vorgehen in Vakuumsystemen eignet sich aufgrund hoher apparativer Anforderungen und hoher Energiekosten allerdings nicht für den industriellen Einsatz“, sagt Alexander Navarrete vom Institut für Mikroverfahrenstechnik.
swi, 25.02.2021
Kohlendioxid-Ausstoß in der Atmosphäre
Um die Folgen des Klimawandels abzumildern, ist es auch notwendig, aktiv CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen.
Um die Folgen des Klimawandels abzumildern, müssen wir nicht nur den Kohlendioxid (CO2)-Ausstoß verringern, sondern auch vorhandenes CO2 aus der Atmosphäre entfernen. Mit Power-to-X-Technologien und erneuerbaren Energien lässt sich CO2 in Kohlenstoffmonoxid und Sauerstoff spalten und in synthetische Stoffe wie Kraftstoffe umwandeln. Dabei erreichen Plasmen unter niedrigen Drücken Rekord-Wirkungsgrade bei der CO2-Spaltung. Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben gezeigt, dass die effiziente CO2-Spaltung auch bei atmosphärischem Druck durch Plasmen mit ultrakurzen Mikrowellenpulsen möglich ist. Ihre Ergebnisse sind in der Zeitschrift ACS Energy Letters veröffentlicht.
„Unser Ziel war es, die potenziellen Vorteile der mikrowellenunterstützten Plasmen auf den Bereich des Atmosphärendrucks auszuweiten. Uns ist es gelungen, mit der Verwendung von extrem kurzen Mikrowellenpulsen die CO2-Spaltung im Plasma signifikant zu verbessern“, sagt Sergey Soldatov vom Institut für Hochleistungsimpuls- und Mikrowellentechnik des KIT. Die Forschenden konnten erstmals Nichtgleichgewichtszustände in atmosphärischen CO2-Mikrowellenplasmen experimentell nachweisen, die sich dank der ultrakurzen Pulse einstellen lassen und es so erlauben, die Wirkungsgrade zu erhöhen.
„Bisherige Methoden zur CO2-Spaltung mithilfe von Plasma arbeiteten im Vakuum, um durch den niedrigen Druck Nichtgleichgewichtszustände zu erzeugen, die einen effizienteren Energieeinsatz ermöglichen. Dieses Vorgehen in Vakuumsystemen eignet sich aufgrund hoher apparativer Anforderungen und hoher Energiekosten allerdings nicht für den industriellen Einsatz“, sagt Alexander Navarrete vom Institut für Mikroverfahrenstechnik.
swi, 25.02.2021
Quelle: https://www.kit.edu/kit/28549.php
Was ist Eure Meinung dazu?
