Die Kohlenstoffabscheidung muss beginnen, aber niemand weiß, wie es passieren wird. Wir brauchen Innovation, hinterfragt, getestet und finanziert. Jim Conca betrachtet eine Methode zur Extraktion von CO2 direkt aus der Luft, die von Carbon Engineering in Kanada entwickelt wurde, unterstützt von privaten Investoren und Regierungsbehörden. Es entstand aus der akademischen Arbeit an der University of Calgary und der Carnegie Mellon University. Das „Direct Air Capture“ -System kann heute für etwa 100 US-Dollar eine Tonne CO2 aus der Luft entfernen. Conca beschreibt, wie eine Anlage etwa eine Million Tonnen CO2 pro Jahr abscheiden kann, so dass Zehntausende benötigt werden, um das atmosphärische CO2 auf ein normales Niveau zu reduzieren. Darüber hinaus nutzt ihre „Air to Fuel“ -Technologie das CO2, um synthetische Kraftstoffe für weniger als 4 US-Dollar pro Gallone herzustellen (etwas teurer als fossile Brennstoffe, aber ähnlich wie Biokraftstoffe). Kohlenstoffarme Regeln und Kraftstoffstandards können sie mit jedem Kraftstoff sehr wettbewerbsfähig machen. Wenn Sie zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen wollen, scheint ein Prozess, der atmosphärisches CO2 entfernt und daraus Kohlenwasserstoffbrennstoffe zur Verdrängung von Erdölprodukten herstellt, eine gute Möglichkeit zu sein, schließt der Autor.Die Gewinnung von CO2 aus der Luft ist eine der besten Möglichkeiten, den Klimawandel umzukehren, ohne auf teure Technologien, komplizierte Steuersysteme oder die Verhinderung von Milliarden von Menschen zurückzugreifen, um die Energie zu erhalten, die sie für ein gutes Leben benötigen.
Wenn man dann Benzin, Diesel oder Düsentreibstoff daraus machen könnte, dann würde man zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen.Dieser Stein ist Carbon Engineering.
Da wir die globalen Kohlenstoffemissionen überhaupt nicht eindämmen können, müssen wir unser riesiges Gehirn, das uns überhaupt in dieses Problem gebracht hat, benutzen, um uns aus ihm herauszuwinden.
Entwurf eines Carbon Engineering-Luftschützes, der zusammen etwa eine Million Tonnen CO2 pro Jahr abfangen würde, was den jährlichen Emissionen von 250.000 Autos entspricht. / QUELLE: Carbon Engineering
Radikales Denken
Ob Solartechnik oder Wolkensaat zur Reduzierung der einfallenden Sonnenstrahlung oder Wiederaufforstung oder Kohlenstoffabscheidung und -bindung durch Verbrennung fossiler Brennstoffe oder Eisendüngung im Ozean oder das Aufstellen riesiger Spiegel im Weltraum, die Menschen glauben, dass wir uns um jedes Problem herum entwickeln können.
Und zum größten Teil können wir. Wir müssen nur mit Bedacht wählen, damit wir die Sache nicht verschlimmern oder die Bank sprengen.Die beste und direkteste Strategie, die die wenigsten negativen Nebenwirkungen hat, besteht darin, Kohlenstoff direkt aus der Atmosphäre zu entfernen und etwas Nützliches daraus zu machen – wie Kraftstoff –, das die Belastung der Umwelt weiter verringern würde.
Schematische Darstellung der Funktionsweise des direkten Lufterfassungssystems von Carbon Engineering. / QUELLE: Carbon Engineering
Das in Kanada ansässige Direct Air Capture System von Carbon Engineering entfernt CO2 direkt aus der Atmosphäre, reinigt es und erzeugt eine Pipeline-fähige komprimierte CO2-Flüssigkeit, die nur Energie und Wasser verwendet. Dieses CO2 kann mit nicht-fossilen Brennstoffen erzeugtem Wasserstoff kombiniert werden, um Kohlenwasserstoffkraftstoffe mit extrem niedriger Kohlenstoffintensität wie Benzin, Diesel und Düsentreibstoff herzustellen-A.
Das Pipeline-CO2 kann auch für industrielle Zwecke verwendet werden, einschließlich der Herstellung von Stahl und Beton, Beschichtungen und Kohlenstofffasern oder einer verbesserten Ölrückgewinnung.Von seiner Pilotanlage in Squamish, British Columbia, hat Carbon Engineering seine Technologien erfolgreich entwickelt und demonstriert und entfernt seit 2015 CO2 aus der Atmosphäre und wandelt es seit 2017 in Kraftstoffe um.
Pilotanlage von Carbon Engineering zur direkten Luftabscheidung in Squamish, British Columbia. / QUELLE: Carbon Engineering
Diese Technologie ist nicht kommerziell, wird aber unter anderem von Bill Gates, Canadian Natural Resources Limited, Occidental Petroleum und Chevron unterstützt.
Entfernen von CO2 bei 100 USD / Tonne
Derzeit kann das direkte Lufterfassungssystem von Carbon Engineering eine Tonne CO2 für etwa 100 USD aus der Luft entfernen. Einzelne Systeme würden etwa eine Million Tonnen CO2 pro Jahr abscheiden, was einige Zehntausend Systeme erfordert, um mit den globalen Emissionen Schritt zu halten und das atmosphärische CO2 bis 2040 auf ein normales Niveau zu reduzieren.
Allein in den Vereinigten Staaten gibt es knapp 70.000 Tankstellen, das sind also nicht sehr viele, um den Planeten zu retten.Für den nächsten Schritt produziert die Air to Fuel-Technologie von Carbon Engineering synthetische, flüssige Transportkraftstoffe wie Benzin, Diesel und Jet-A. Das Verfahren kombiniert CO2, das durch ihr direktes Lufterfassungssystem aus der Atmosphäre gewonnen wird, mit Wasserstoff, um Kohlenwasserstoffkraftstoffe herzustellen.
Ein Mitarbeiter von Carbon Engineering hält sauberen synthetischen Kraftstoff, der aus dem direkten Luftabscheidesystem von Carbon Engineering und aus Wasser gespaltenem Wasserstoff hergestellt wird. / QUELLE: Carbon Engineering
Fügen Sie Wasserstoff hinzu, um Kohlenstoffbrennstoffe herzustellen
Wenn der Wasserstoff aus Wasser mit nuklearer oder erneuerbarer Energie hergestellt wird, ist der Kraftstoff klimaneutral. Und diese Kraftstoffe sind Drop-in-kompatibel mit der heutigen Transportinfrastruktur, Motoren und Flugzeugen.Diese Kraftstoffe können derzeit durch Carbon Engineering für weniger als $ 4 / Gallone hergestellt werden, was sie etwas teurer macht als fossile Brennstoffe, aber ähnlich wie Biokraftstoffe. Kohlenstoffarme Mandate und Kraftstoffstandards machen sie mit jedem Kraftstoff sehr wettbewerbsfähig.
Und die Kosten werden weiter sinken.
Kleine Einheiten, die sich überall befinden
Aber im Gegensatz zu Biokraftstoffen benötigt CE-Kraftstoff nicht viel Landfläche oder Wasser und ist unabhängig von Wetter oder geografischer Lage. Der Kraftstoff hat auch eine hohe Cetanzahl, kann in beliebigem Maße mit fossilen Brennstoffen gemischt werden und enthält nicht die anderen Verunreinigungen fossiler Brennstoffe wie Schwefel, Stickstoff und Partikel.
Aus dem gewonnenen CO2 Treibstoff zu machen, ist nicht nur ein Seitenhieb auf diesen Ansatz. Es könnte auch einen Teil der Notwendigkeit beseitigen, Treibstoffe im ganzen Land und auf der ganzen Welt zu transportieren, um strategische Missionen wie die unseres Militärs zu unterstützen.
Flüssigbrennstoff und Wasser machen den Großteil der transportierten Masse zu den eingesetzten Streitkräften aus. Die Nachlieferung von Treibstoff und Trinkwasser für Truppen im Theater kostet Leben, etwa 4 Leben pro 100 Konvois. Um diese drastisch zu reduzieren, will unser Militär kleine Kernreaktoren einsetzen, deren Nachschub alle paar Jahre oder mehr erfolgt.Diese SMRs könnten auch die CO2-Extraktions-zu-Kraftstoff-Systeme von Carbon Engineering an Orten betreiben, an denen erneuerbare Energien nicht realisierbar sind, wie an abgelegenen Standorten und für die meisten militärischen Missionen.
Die US-Nuklearmarine will genau das tun. Und sie können die überschüssige Energie aus Kernreaktoren nutzen, die bereits auf ihren Schiffen vorhanden sind. Sie können sogar Wasserstoff mit dem Kupfer-Chlor-Verfahren von Wasser trennen, einem thermochemischen Verfahren, für das ein Schritt Wärme benötigt, die genau die Kerntemperatur eines Kernreaktors (530 ° C) an Bord eines Flugzeugträgers erreicht. CO2 kann auch aus Meerwasser gewonnen werden.
Das erhöhte atmosphärische CO2 aus dem Kohlenwasserstoffverbrauch hat auch die Ozeane in einer Krise angesäuert, die von der globalen Erwärmung getrennt ist.
Also wäre es nicht schön, etwas davon zu entfernen und Kohlenwasserstoffe neu zu machen, die verwendet werden könnten, um Erdölprodukte wie Benzin zu verdrängen, die dazu beigetragen haben, dies überhaupt erst zu verursachen.
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Dr. James Conca ist Erd- und Umweltwissenschaftler und schreibt regelmäßig für das Forbes-Magazin
