Das weltweit erste Experiment, das CO2 aus der Luft auffängt und in Stein verwandelt

EINLaut isländischer Folklore sind die überirdischen Felsformationen des Landes die Überreste von lästigen Trollen, die von der Sonne gefangen und in Stein verwandelt wurden. In diesem Land erproben Ingenieure vor dem Hintergrund von Lavafeldern und wogenden heißen Quellen eine neue Technik, um einen weiteren großen Schädling zu versteinern: CO2.

Auf dem Gelände des Kraftwerks Hellisheidi, der drittgrößten geothermischen Anlage der Welt im Südwesten Islands, hat ein weltweit erstes Experiment damit begonnen, CO2 direkt aus der Luft aufzufangen und in Stein zu verwandeln.

Es ist eine Zusammenarbeit zwischen dem Schweizer Start-up Climeworks, das eine Technologie entwickelt hat, um CO2 aus der Atmosphäre zu saugen, und dem isländischen Unternehmen Carbfix, einem Unternehmen, das eine Technik entwickelt hat, um CO2 in weniger als zwei Jahren in Stein zu verwandeln.

Die „Direct Air Capture“-Maschine von Climeworks, bekannt als Orca, saugt Luft mit riesigen Ventilatoren und Stoffschläuchen an. Diese Luft wird mit einem chemischen Filter in Kontakt gebracht, der selektiv CO2 auffangen kann, während andere Gase wie Stickstoff und Sauerstoff freigesetzt werden. Anschließend wird das Filtersystem auf ca. 100 °C erhitzt, um CO2 als reines Gas zu gewinnen.

„Das ist ein ziemlich schwieriger und energieintensiver Prozess“, erklärt Dr. Kari Helgason, Astrophysikerin und Forschungs- und Innovationsleiterin bei Carbfix.

„Nur vier von 10.000 Molekülen in der Atmosphäre sind CO2-Moleküle. [It’s like] wenn Ihre Kinder ihr gesamtes Lego auf dem Boden verschüttet haben und Sie nach vier bestimmten Lego-Chips von 10.000 suchen.“

Sobald das CO2 eingefangen ist, beginnt Carbfix mit dem Prozess, es zu Stein zu verwandeln, indem es eine „riesige Sodastream-Maschine“ verwendet. Das CO2-Gas wird mit Wasser vermischt und dann tief in Basaltgestein injiziert, das die für den Mineralisierungsprozess erforderlichen Elemente enthält. Die für den gesamten Prozess benötigte Energie stammt aus dem nahegelegenen Geothermiekraftwerk.

Das Projekt ist neu, aber noch in kleinem Maßstab tätig. Orca ist in der Lage, 4.000 Tonnen CO2 pro Jahr aufzunehmen – nur ein Bruchteil der weltweiten Emissionen, die letztes Jahr 31,5 Milliarden Tonnen betrugen. Carbfix bezieht derzeit den Großteil seines CO2, das für die Mineralisierung benötigt wird, aus der nahegelegenen Geothermieanlage, die bei der Stromerzeugung kleine Mengen des Gases erzeugt.

Obwohl das Projekt bisher nur eine winzige Delle in den globalen Emissionen verursacht, argumentieren seine Gönner, dass solche Techniken eine wichtige Rolle bei der Bewältigung der Klimakrise spielen.

Die Geschwindigkeit, mit der die Welt Emissionen freisetzt, so schnell wie möglich zu senken, wird entscheidend sein, um die globale Erwärmung zu bekämpfen. Aber um die größte Chance zu haben, das weltweite Bestreben zu erfüllen, den Temperaturanstieg auf 1,5 °C über dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen, müssen Wissenschaftler auch die Techniken zur Entfernung von CO2 aus der Atmosphäre erweitern, die von der Anpflanzung von Bäumen bis hin zum Lebensraum reichen können Wiederherstellung, um CO2 mit Maschinen direkt aus der Luft zu ziehen.

Die direkte Lufteinfangmaschine von Climeworks könnte einige Vorteile gegenüber anderen Arten von CO2-Entfernungsmethoden bieten, sagt Dr. Rob Bellamy, ein Wissenschaftler, der Klimatechnologien an der University of Manchester studiert.

Zum einen nimmt es relativ wenig Land ein. Orca hat ungefähr die Größe von zwei Schiffscontainern.

„Es umgeht einige der Bedenken im Zusammenhang mit anderen CO2-Entfernungstechniken wie dem Pflanzen von Bäumen, wenn es um Landnutzungskonflikte geht“, sagt er Der Unabhängige. „Das liegt daran, dass es auf einem viel kleineren räumlichen Maßstab betrieben werden kann.“

Damit neu gepflanzte Bäume die gleiche Menge CO2 wie Orca entfernen, wäre eine viel größere Landfläche erforderlich – was möglicherweise die Risiken für die Nahrungsmittelproduktion und andere Arten der Landnutzung erhöht.

Und Carbfix argumentiert, dass ihre Mineralisierungstechnik einen Vorteil gegenüber anderen Arten der CO2-Speicherung bietet, zu denen das einfache Einspritzen des Gases in leere Ölquellen unter dem Meer gehört. Denn nach der Mineralisierung besteht keine Gefahr, dass das eingefangene CO2 wieder in die Atmosphäre entweicht, so dass langwierige Überwachungsprogramme überflüssig werden.

Aber es gibt Nachteile. Einer der wichtigsten ist, dass die Kosten für die CO2-Abscheidung mit einer Maschine wie Orca immer noch unerschwinglich hoch sind. Im Vergleich dazu ist das Pflanzen von Bäumen oder die Wiederherstellung von Lebensräumen relativ günstig und erfordert keine technologischen Innovationen. Andere argumentieren, dass „natürlichere“ Techniken wie die Wiederherstellung von Lebensräumen mit größeren Vorteilen für Wildtiere und Menschen verbunden sind.

Es gibt auch soziale Bedenken. Einige haben sich gestritten dass die Entwicklung von Technologien zur Entfernung von CO2 aus der Luft zu Missverständnissen führen könnte, dass es eine „schnelle Lösung“ für die Klimakrise gibt. Dies könnte wiederum dazu führen, dass bestimmte Länder ihre Verpflichtungen zur raschen Reduzierung ihrer Treibhausgasemissionen nicht einhalten.

Dies ist ein Argument, das die CEO von Carbfix, Dr. Edda Sif Pind Aradottir, vehement ablehnt.

„Ich denke, das ist eine Ausrede, um nichts zu unternehmen. Uns läuft einfach die Zeit davon“, erzählt sie Der Unabhängige.

„Wir sehen die Umsetzung unserer Technologie nicht so, dass beispielsweise Kohlekraftwerke in Europa ihre Lebensdauer verlängern. Wir wollen uns auf Branchen konzentrieren, die schwer zu reduzieren sind [decarbonise] wo dies die einzige Lösung sein könnte.“

Carbfix sieht sich selbst als nur ein Instrument in einem breiten Arsenal, das benötigt wird, um die Klimakrise effektiv zu bekämpfen, einschließlich Maßnahmen zur Förderung einer schnellen Emissionsreduzierung und Techniken zur Steigerung der natürlichen Kohlenstoffspeicher, fügt sie hinzu.

Das Unternehmen sucht derzeit nach den Mitteln, um zu expandieren. In den nächsten Jahren hofft sie, ein System zu etablieren, um in europäischen Ländern, einschließlich Großbritannien, erzeugtes CO2 nach Island zu bringen, wo es in Stein verwandelt werden kann.

„Es wird wie ein Abholservice von Amazon sein“, sagt Dr. Helgason. „Sie fangen das CO2 selbst ab und wir holen es ab und lagern es für Sie ein.“

Das ultimative Ziel ist es, alles zu tun, um sofortigere Maßnahmen gegen die Klimakrise zu ergreifen, fügt Dr. Aradotir hinzu.

„Seit ich ein kleines Mädchen war, sehen wir, wie sich unsere Gletscher zurückziehen“, sagt sie.

„Es ist auch für meine Kinder. Am Ende werden sie die Last tragen müssen, wenn wir nicht jetzt handeln. Ich glaube, es liegt in unserer Verantwortung, jetzt so viel wie möglich zu tun, damit ihr Leben besser wird.“

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