Getunte Aktivkohle fängt CO2 hocheffektiv ein

CO2-Moleküle sammeln sich in Aktivkohle-Poren (Bild: Gerd Altmann, pixabay.com)

Cambridge (pte015/17.06.2024/11:30) - Vergleichbar mit dem Aufladen einer Batterie ist ein Verfahren zur Abscheidung von CO2 aus der Luft, das Forscher der University of Cambridge ( https://www.cam.ac.uk/ ) entwickelt haben. Das Team um Chemiker Alexander Forse setzt Schwämme aus Aktivkohle ein, ein billig herzustellendes Material, das sich in nahezu beliebig großen Mengen herstellen lässt, um das Klimagas einzufangen. Allein die Reduzierung der Emissionen wird den Klimawandel nicht aufhalten, da sind sich fast alle Umweltexperten einig. Nötig ist die Abtrennung von CO2 aus der Luft, um das Gas endzulagern und damit dauerhaft aus der Atmosphäre zu entfernen.

Ionen als Lockmittel

Forse und sein Team haben Aktivkohleschwämme mit Ionen aufgeladen. Diese ziehen CO2-Moleküle an und binden sie an sich. Um sie wieder freizusetzen, damit sie endgelagert werden können, sind deutlich niedrigere Temperaturen nötig als bei bisher etablierten Verfahren. Damit könnte diese Technik nicht nur umweltverträglicher, sondern auch billiger sein, heißt es.

Aktivkohle wird in vielen Reinigungsanwendungen eingesetzt, etwa in Wasserfiltern. Normalerweise kann sie kein CO2 aus der Luft binden. Wenn sie aber mit Hydroxid-Ionen aufgeladen werden, wirkt das Material wie ein Schwamm für das Klimagas. Hydroxide sind Salze, die eines oder mehrere OH-minus-Anionen enthalten.

Temperaturen niedrig

Beim Aufladen einer Batterie werden Ionen in eine der Batterie-Elektroden eingeleitet. Ähnlich geht es beim Einfangen von CO2 zu. Die Forscher laden ein Aktivkohletuch mit Hydroxid-Ionen auf. Es ähnelt dann einer Elektrode einer Batterie. Die Hydroxid-Ionen sammeln sich dann in den winzigen Poren der Aktivkohle. Ist das Tuch mit CO2 gesättigt, wird es herausgewaschen. Nach der Trocknung kann das Tuch erneut eingesetzt werden.

"Das ist eine neue Art, Materialien mit einem batterieähnlichen Verfahren herzustellen. Die CO2-Abscheidungsraten sind vergleichbar mit denen herkömmlicher Materialien. Noch vielversprechender ist jedoch, dass diese Methode weit weniger energieintensiv ist, da wir keine hohen Temperaturen benötigen, um das CO2 abzuscheiden und das Aktivkohletuch zu regenerieren", so Forse.

Er kommt mit 90 bis 100 Grad Celsius aus, während andere Regenerationsverfahren bis zu 900 Grad benötigen. Da Aktivkohle elektrisch leitfähig ist, kann man einfach Strom hindurchschicken, um es zu erwärmen. Am besten nimmt man dazu grünen Strom, um die Umwelt zusätzlich zu schonen.

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