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Schlagwort: Kohlenstoff

  • Forschung an Beton als Kohlenstoffspeicher

    Forschung an Beton als Kohlenstoffspeicher

    Forschende der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) wollen mit der Arbeitsgruppe Mining the Atmosphere überschüssiges Kohlendioxid in grossen Mengen aus der Atmosphäre entfernen. Laut einer Mitteilung könnten so 5 bis 10 Milliarden Tonnen Kohlenstoff jährlich als Betonzuschlagstoffe genutzt werden. Dies sei genug, um nach der Energiewende das überschüssige CO2 innerhalb von 100 Jahren dauerhaft zu speichern und so die Atmosphäre wieder auf ein klimaverträgliches Niveau zu bringen. Dabei handelt es sich um schätzungsweise 400 Milliarden Tonnen Kohlenstoff oder umgerechnet rund 1500 Milliarden Tonnen CO2.

    Für die Umsetzung wird jedoch überschüssige erneuerbare Energie benötigt. Nur so kann das Kohlendioxid zunächst in Methan oder Methanol umgewandelt werden, um es anschliessend zu Polymeren, Wasserstoff oder festem Kohlenstoff weiterzuverarbeiten «Diese Berechnungen basieren auf der Annahme, dass nach 2050 ausreichend erneuerbare Energie verfügbar ist», wird Pietro Lura, Leiter der Empa-Abteilung Beton und Asphalt, in der Mitteilung zitiert.

    Doch die weltweit benötigte Menge an Baumaterialien übersteigt den überschüssigen Kohlenstoff in der Atmosphäre bei weitem «Selbst wenn genügend erneuerbare Energie verfügbar ist, bleibt die zentrale Frage, wie diese riesigen Mengen Kohlenstoff langfristig gelagert werden können», erläutert Lura weiter. Einen Ansatz sehen die Forscher hier in der Herstellung von Siliziumkarbid, das als Füllstoff in Baumaterialien und die Herstellung von Asphalt genutzt werden kann. Dies soll den Kohlenstoff langfristig binden und mechanisch hervorragende Eigenschaften besitzen. Die Herstellung bezeichnet Lura allerdings als äusserst energieintensiv. Die Herstellung erfordert noch erhebliche Material- und Verarbeitungsforschung, um sie wirtschaftlich rentabel zu machen.

  • Klimaneutrale Industrie – Vision 2026

    Klimaneutrale Industrie – Vision 2026

    Der 2022 gegründete Verein zur Dekarbonisierung der Industrie setzt sich zum Ziel, Emissionen durch innovative Technologie auf ein Minimum zu senken. An vorderster Front steht das Verfahren der Methan-Pyrolyse, das durch die Abspaltung von Wasserstoff aus Methan eine emissionsfreie Energienutzung ermöglicht. Der verbleibende Kohlenstoff wird als Ressource genutzt, etwa als Humus in der Landwirtschaft oder als Baustoff, wodurch der Kohlenstoff langfristig gebunden wird.

    Zusammenarbeit zwischen Wirtschaft, Forschung und Politik
    Ohne die Zusammenarbeit von 16 führenden Unternehmen, der Empa und der Politik des Kantons Zug wäre das Projekt kaum realisierbar. Gemeinsam leisten sie einen Beitrag zur Entwicklung und Skalierung des Pyrolyse-Verfahrens, das bis 2026 von der Labor- auf die Industriegrösse hochskaliert werden soll. Die Partner stellen finanzielle Mittel von über 8 Millionen CHF bereit und setzen damit ein starkes Zeichen für die Dekarbonisierung der Industrie.

    Methan-Pyrolyse Reduktion von CO2-Emissionen
    Der Verein konzentriert sich auf die Methan-Pyrolyse, ein Verfahren, das den CO2-Ausstoss bei der Nutzung von Erdgas minimiert. Anstelle der traditionellen Verbrennung wird Wasserstoff aus Methan gewonnen, während der Kohlenstoff in fester Form vorliegt und so keine Emissionen verursacht. Diese Technologie könnte pro erzeugter Kilowattstunde bis zu 270 g CO2 einsparen und ist damit ein potenzieller Schlüssel für die Netto-Null-Ziele bis 2050.

    Nachhaltiges Ökosystem ohne Abfall
    Der Verein arbeitet daran, ein Ökosystem zu schaffen, das alle Komponenten des Verfahrens optimal nutzt. Durch den Kreislaufgedanken sollen nicht nur Wasserstoff, sondern auch Kohlenstoff und Abwärme effizient weiterverwendet werden, um Abfälle zu vermeiden. Diese ganzheitliche Strategie schafft ein Modell, das sich ideal in eine klimafreundliche Zukunft einfügt.

    Mitgliedschaft im Verein zur Dekarbonisierung der Industrie
    Unternehmen, die sich für die klimaneutrale Zukunft der Industrie engagieren und von den Erkenntnissen des Vereins profitieren möchten, können Mitglied werden. Der Verein ist steuerbefreit und Spenden sind im Kanton Zug abzugsfähig. Mitglieder gewinnen Zugang zu fortschrittlichem Wissen und unterstützen eine Initiative, die den Grundstein für eine emissionsfreie
    Industrie legt.

  • EPFL schlägt CO2-Mineralisierung direkt in Industrieprozessen vor

    EPFL schlägt CO2-Mineralisierung direkt in Industrieprozessen vor

    EPFL-Ingenieurinnen und -Ingenieure des Labors für industrielle Prozess- und Energiesystemtechnik in Sitten schlagen die Zusammenführung bisher getrennter industrieller Prozesse in einem System vor, um die CO2-Emissionen in Schlüsselsektoren erheblich zu senken. Dafür zeigen sie das Potenzial zur Erreichung von Netto Null und Negativemissionen durch die Abscheidung und Mineralisierung von Kohlenstoff direkt vor Ort auf. Für ihre nun veröffentlichte Studie konzentrierten sie sich auf die Sektoren Zementproduktion, Stahlherstellung und Kehrichtverbrennung.

    In dieser Studie wird eine Lösung vorgestellt, bei der die CO2-Abscheidung und -Mineralisierung in den Produktionsprozess selbst integriert wird. Die daraus entstehenden Karbonate können laut einer Mitteilung der EPFL sicher gelagert oder als Baumaterial verwendet werden. Nebenprodukte der Mineralisierung können in die Zementmischung integriert werden.

    „Netto-Null kann nicht allein durch den Ersatz fossiler Brennstoffe durch erneuerbare Energien erreicht werden“, erläutert Professor und Laborleiter François Marechal. „In dieser Studie zeigen wir, wie wichtig es ist, einen prozessintegrierten Ansatz zu verfolgen, um die Kosten für die CO2-Abscheidung und -Speicherung zu senken.“ Dass diese Studie auch das Potenzial für netto-negative Emissionen aufgezeigt hat, hält Sarah Holmes von der Royal Society of Chemistry für entscheidend.

    Die Studie zeigt, dass diese Art der Speicherung von CO2 zu Kosten von bis zu 85 Euro pro Tonne CO2 möglich ist. Sie rechnet auch vor, dass diese Lösung auf dem europäischen Kontinent jährlich zu einer Verringerung von 860 Millionen Tonnen CO2 führen würde. Die Einsparungen im Vergleich zu den sozialen Kosten der Untätigkeit lägen pro Jahr bei 107 Milliarden Euro.