CO2-Schwamm soll Klimawandel aufhalten
Mineralisches Pulver von Forschern der Stanford University bindet Klimagas für alle Zeiten
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Spezielle Mineralien: Sie sollen den Klimawandel durch CO2-Einlagerung stoppen (Foto: stanford.edu) |
Stanford (pte013/26.02.2025/11:30)
Mit gemahlenen Steinen wollen Forscher der Stanford University den Klimawandel stoppen. Das Material zieht CO2 an, das sich in der Luft befindet. Dabei verwandelt es sich in Karbonate, in wasserunlösliche Mineralien, die CO2 dauerhaft einschließen, also es der Atmosphäre für immer entziehen. "Die Erde verfügt über einen unerschöpflichen Vorrat an Mineralien, die in der Lage sind, CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen, aber sie reagieren von sich aus nicht schnell genug, um den Treibhausgas-Emissionen des Menschen entgegenzuwirken", sagt Forschungsleiter Matthew Kanan.
CO2-Bilanz ist deutlich positiv
Die US-Experten haben einen Drehrohrofen genutzt, wie er in der Zementherstellung eingesetzt wird. Darin erhitzen sie ein Gemisch aus Kalkstein und oft auf der Erde vorkommenden Mineralien, die Magnesium- und Silikat-Ionen enthalten. Aus dem Kalkstein entsteht Kalziumoxid und durch Ionenaustausch das erwünschte Endprodukt, ein Gemisch aus Magnesiumoxid und Kalziumsilikat. Diese Mineralien saugen CO2 an wie ein Schwamm Wasser, und zwar weit mehr, als bei der Umwandlung von Kalkstein in Kalziumoxid frei wird.
In einem Feldtest haben die Forscher die beiden Mineralien der Luft und der Feuchtigkeit von Regen und Nebel ausgesetzt. Es dauerte einige Monate, bis der Karbonisierungsprozess abgeschlossen war. "Wir stellen uns vor, Magnesiumoxid- und Kalziumsilikatpulver auf großen Landflächen zu verteilen, um CO2 aus der Umgebungsluft zu entfernen. Eine spannende Anwendung, die wir derzeit testen, ist die Zugabe zu landwirtschaftlich genutzten Böden. Bei der Verwitterung verwandeln sich die Mineralien in Bicarbonate, die sich durch den Boden bewegen und schließlich dauerhaft im Ozean gespeichert werden, weil sie wasserunlöslich sind", so Kanan.
Schlüsselrolle für Landwirtschaft
Das Verfahren habe auch Vorteile für Landwirte, die dem Boden oft Kalziumkarbonat hinzufügen. "Durch die Zugabe unseres Produkts wäre das nicht mehr nötig, da beide mineralischen Komponenten alkalisch sind. Außerdem setzt Kalziumsilikat bei der Verwitterung Silizium in einer Form frei, die von den Pflanzen aufgenommen werden kann, was die Ernte-Erträge und die Widerstandsfähigkeit der Pflanzen verbessern kann. Im Idealfall würden die Landwirte für diese Mineralien bezahlen, weil sie der landwirtschaftlichen Produktivität und der Gesundheit des Bodens zugutekommen - und als Bonus gibt es die CO2-Entfernung", so der Fachmann.
Der Energieaufwand für die Herstellung des CO2-Schwamms sei weitaus geringer als bei bisher eingesetzten Techniken. In Kanans Labor lassen sich pro Woche 15 Kilogramm herstellen. Um eine positive Wirkung für das Klima zu erreichen, müssen jährlich allerdings eine Mio. Tonnen produziert werden. Als Rohstoff könnten Abfälle aus dem Bergbau dienen. "Jedes Jahr fallen weltweit beispielsweise mehr als 400 Mio. Tonnen Bergematerial mit geeigneten Silikaten an", so Kanans Postdoc Yuxuan Chen.
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