Neue Lösung revolutioniert den CO2-Einfang

Licht statt Wärme spart laut Forschern des Oak Ridge National Laboratory große Energiemenge ein

Kraftwerk: CO2 lässt sich künftig leichter einfangen und verwerten (Foto: pixabay.com, catazul)

Oak Ridge (pte003/03.10.2023/06:10) - Forscher des Oak Ridge National Laboratory ( https://www.ornl.gov ) (ORNL) haben eine Lösung für das größte Problem des Einfangs von CO2 aus den Rauchgasen von Kraftwerken oder aus der Luft gefunden: Die Abtrennung des CO2 aus der Waschflüssigkeit, die das Klimagas herausfiltert.

Das geschieht bisher durch Erwärmung der Flüssigkeit, die ab einer bestimmten Temperatur das CO2 wieder freigibt, sodass es eingefangen und eingelagert werden kann, womit das Gas dauerhaft aus der Atmosphäre entfernt wird. Beim CO2-Einfang aus der Luft kann das Klimagas auch zur Herstellung klimaneutraler Kraftstoffe genutzt werden. Die Erhitzung ist jedoch so energieintensiv, dass sie nicht den Hauch einer Chance hat, wirtschaftlich zu werden.

"Fänger" wird durch Licht sauer

Die neue Methode des Chemikers Yingzhong Ma und seinem Team nutzt Licht, um das CO2 aus der Lösung freizusetzen. Die ORNL-Forscher setzen eine CO2-Einfangflüssigkeit ein, die saurer wird, wenn sie mit sichtbarem oder ultraviolettem Licht beschienen wird. Dann macht sich ein Teil der Moleküle, aus denen die Flüssigkeit besteht, auf die Wanderschaft.

Sie beschreibt einen Halbkreis um den Rest des Moleküls und fixiert sich am neuen Standort. Dabei wird ein Proton, also der Kern eines Wasserstoffatoms, frei, das den pH-Wert absenkt. Die Flüssigkeit wird saurer. Letztlich entsteht Kohlensäure, die Limonaden und Mineralwasser prickelnde Eigenschaften verleihen. Letztlich verlässt das CO2 die Kohlensäure, sodass sie eingefangen werden kann.

Mit Sonnenlicht statt Solarwärme

"Wir haben den Weg für photochemisch gesteuerte Ansätze zur CO2-Freisetzung und Sorptionsregeneration mithilfe von Sonnenlicht freigemacht", so der zum Team gehörende Chemiker Uvinduni Premadasa. Zwar hat es auch schon Versuche gegeben, CO2 aus einem Sorbens mit solarer Wärme auszutreiben und so die Energiekosten zu senken. Doch der Aufwand ist zu groß. Sonnenlicht lässt sich dagegen ohne sonderlichen technischen Aufwand nutzen.