Wissenschaftler haben herausgefunden, dass ein Gegenstand, der häufig in Küchen verwendet wird, das Kohlendioxid aus der Atmosphäre absorbieren kann, das den Planeten erwärmt, und so hoffen sie, ein kostengünstiges und wirksames Mittel zur Verlangsamung des Klimawandels zu werden.
Wissenschaftler der Universität Cambridge in England verwendeten Aktivkohle – eine schwammartige Substanz, die in Haushaltswasserfiltern verwendet wird – und „luden“ sie wie eine Batterie auf, um zu sehen, ob sie Kohlendioxid (CO2) direkt aus der Luft absorbieren kann.
Obwohl Aktivkohle Verunreinigungen aus Wasser filtern kann, wäre sie normalerweise nicht in der Lage, CO2 einzufangen. Aber Wissenschaftler fanden heraus, dass sich das änderte, als sie den Prozess des Ladens einer Batterie nachahmten – bei dem Ionen an den Elektroden der Batterie haften –, indem sie chemische Verbindungen, sogenannte Hydroxide, verwendeten.
Laut der diese Woche in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten Studie sammeln sich Hydroxidionen in den winzigen Poren der Holzkohle an und beginnen, Bindungen mit CO2 einzugehen, wodurch es aus der Atmosphäre entzogen wird.
Nach der Aufnahme muss CO2 gereinigt und gespeichert werden, um zu verhindern, dass es in die Luft gelangt. Den Wissenschaftlern gelang es, das CO2 von der Holzkohle zu trennen, indem sie den Schwamm auf 90 bis 100 Grad Celsius (194 bis 212 Grad Fahrenheit) erhitzten und so die Bindungen zwischen dem CO2 und den Hydroxidionen aufbrachen.
Dies mag wie ein energieintensiver Prozess erscheinen, insbesondere für etwas, das den Klimawandel verlangsamen soll, aber andere Methoden zur direkten Gewinnung von Kohlenstoff aus der Atmosphäre erfordern Temperaturen von bis zu 900 Grad Celsius, die oft mit Erdgas, einem fossilen Brennstoff, betrieben werden.
Die Wissenschaftler sagen, dass ihre Technik viel weniger Energie benötigt und ausschließlich mit erneuerbarer Energie betrieben werden kann.
Allerdings gibt es bei dieser Methode Einschränkungen. Die CO2-Kapazität des Schwamms nimmt mit zunehmender relativer Luftfeuchtigkeit ab, so die Studie.
Wissenschaftler untersuchen auch, wie die Menge an CO2, die der Schwamm einfangen kann, erhöht werden kann.
„Es ist keine Wunderlösung“
Methoden zur Kohlenstoffabscheidung sind in den letzten Jahren von einigen Experten heftig kritisiert worden, die sagen, dass der Schwerpunkt und die Ressourcen auf eine drastische Reduzierung des Einsatzes fossiler Brennstoffe gelegt werden sollten. Aktuelle Ansätze sind tendenziell teuer, ressourcenintensiv und im Maßstab nicht erprobt.
Der Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderungen der Vereinten Nationen, ein maßgebliches Gremium für Klimawissenschaften, sagt jedoch, dass zumindest ein Teil der Entfernung von Kohlendioxid erforderlich sein wird, um den Netto-Nullpunkt zu erreichen, bei dem die Welt nur so viel Kohlenstoffverschmutzung ausstößt, wie sie aufnimmt.
„Das erste, was wir sagen müssen, ist, dass wir unsere Treibhausgasemissionen mit allen möglichen Mitteln reduzieren müssen. „Zuerst sollten wir Prozesse finden, die von Natur aus kein CO2 produzieren“, sagte der leitende Studienautor Alexander Forse vom Yusuf Hamied Department of Chemistry an der University of Cambridge gegenüber CNN.
„Ich denke, die Rolle, die die Kohlenstoffabscheidung spielen kann, liegt zunächst bei den industriellen CO2-Emissionen, etwa bei der Zementproduktion, die dabei CO2 freisetzt“, sagte Forse.
Das direkte Absaugen von Kohlendioxid aus der Atmosphäre „ist der letzte Ausweg“, fügte Forse hinzu, „aber angesichts des Ausmaßes des Klimanotstands müssen wir dies untersuchen.“
In einem aktuellen Bericht der Universität Oxford heißt es, dass jedes Jahr 2 Milliarden Tonnen CO2 aus der Atmosphäre entfernt werden, hauptsächlich durch konventionelle Methoden wie das Pflanzen von Bäumen. Moderne Technologien wie die Kohlenstoffabscheidung tragen weniger als 0,1 % zur gesamten Menge des entfernten CO2 bei, heißt es in dem Bericht.
Um das Ziel des Pariser Abkommens zu erreichen, die globale Erwärmung auf deutlich unter 2 Grad Celsius über dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen, muss die Welt laut „State of Carbon Dioxide“ jedes Jahr mindestens viermal mehr CO2 aus der Atmosphäre entfernen als derzeit. . Gelöscht“-Bericht, der Anfang dieser Woche veröffentlicht wurde.
Forse hofft, dass ihre neue Methode für eine Reihe von Anwendungen eingesetzt werden kann und für den Einsatz in der realen Welt erweitert werden kann. Die Universität Cambridge möchte diese Technologie nun kommerzialisieren.
„Dieser Ansatz ist eine Art verrückte Idee, die wir während des Covid-19-Lockdowns hatten, daher ist es immer spannend zu sehen, wie diese Ideen tatsächlich funktionieren“, sagte er.
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