Ammoniak kann den Klimawandel abbremsen

Schiff: Es lässt sich mit Ammoniak bereits antreiben (Foto: Erich Westendarp, pixabay.com)

Princeton (pte018/09.11.2023/12:44) - Ammoniak (NH3), ein Hauptbestandteil vieler Düngemittel, soll eine Schlüsselrolle in einem kohlenstofffreien Kraftstoffsystem spielen. Die Chemikalie lässt sich als Transportmittel für grünen Wasserstoff verwenden oder direkt verbrennen, etwa zur Erzeugung von Strom. Da NH3 keinen Kohlenstoff enthält, werden dabei im Prinzip nur harmlose Stoffe frei: Stickstoff, Hauptbestandteil der Luft, und Wasser. Neue Untersuchungen der Princeton University ( https://www.princeton.edu ) zeigen jedoch, dass die weitverbreitete Verwendung von Ammoniak im Energiesektor ohne entsprechende technische Vorsichtsmaßnahmen ein ernstes Risiko für den Stickstoffkreislauf und das Klima darstellen könnte.

Lachgas könnte zur Gefahr werden

Wenn NH3 nicht vollständig verbrannt wird, entsteht Lachgas, ein langlebiges Treibhausgas, das fast 300 Mal schädlicher als CO2 ist, die Erderwärmung also stark beschleunigt. Zudem ist es maßgeblich an der Ausdünnung der stratosphärischen Ozonschicht beteiligt. Das könnte zu erheblichen Emissionen von Stickoxiden (NOx) führen. Außerdem kann durch Lecks Ammoniak direkt in die Umwelt gelangen, wodurch ebenfalls Luftschadstoffe entstehen, die Wasserqualität beeinträchtigt und Ökosysteme durch die Störung des globalen Stickstoffkreislaufs belastet werden.

Gleichzeitig haben die Forscher festgestellt, dass sich die potenziellen negativen Auswirkungen einer NH3-Wirtschaft durch proaktive technische Maßnahmen minimieren lassen. Sie argumentieren, dass es jetzt an der Zeit sei, ernsthaft mit den Vorbereitungen für eine Ammoniakwirtschaft zu beginnen und die potenziellen Knackpunkte des Ammoniakbrennstoffs anzugehen, bevor dieser flächendeckend eingesetzt wird. "Wir wissen, dass eine NH3-Wirtschaft mit einiger Wahrscheinlichkeit kommen wird. Und wenn wir proaktiv und zukunftsorientiert vorgehen, könnte eine NH3-Wirtschaft eine großartige Sache sein. Aber wir können es uns nicht leisten, die Risiken von NH3 auf die leichte Schulter zu nehmen. Wir können es uns nicht leisten, nachlässig zu sein", so Forscher Amilcare Porporato.

Ein Katalysator könnte Problem lösen

Lecks müssen also unbedingt vermieden werden. Zudem sollten Motoren gebaut werden, die eine saubere und vollständige Verbrennung von NH3 garantieren. Das ist technisch anspruchsvoll, aber durchaus zu schaffen. MAN Energy Solutions ( https://www.man-es.com ) hat bereits einen Schiffsmotor getestet, der mit NH3 betrieben wird. Er soll 2026 serienreif sein. Ingenieure wie Bastian Lehrheuer vom Fuel Science Center der Technischen Hochschule Aachen ( https://www.rwth-aachen.de ) sind zuversichtlich, dass eventuell entstehendes Lachgas mit einem Katalysator gut in den Griff zu bekommen ist.

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