CO2 aus der Luft als Rohstoff für Zement 2.0

Produktion des Baumaterials wird umweltverträglicher - Bedarfsproblem besteht jedoch weiter

So soll künftig Zement umweltschonender hergestellt werden (Infografik: Lu et al.)

Ann Arbor/Livermore (pte002/14.01.2025/06:05)

Forscher der University of Michigan wollen die Zement-Produktion mit einem CO2-einsparenden Verfahren umweltfreundlicher gestalten. "Unser Verfahren zur elektrochemischen Materialherstellung eröffnet ein neues Gebiet in der Zementproduktion und der Abfallverwertung in großem Maßstab", sagt Forscher Jiaqi Li, der auch wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) ist.

Zwei CO2-Quellen im Visier

Sogenannter Portland-Zement wird durch das Erhitzen von zerkleinertem Kalkstein und Ton in einem Drehrohrofen hergestellt. Die Beheizung der Öfen mit fossilen Brennstoffen trägt zu 40 Prozent der CO2-Emissionen des Prozesses bei. Die restlichen 60 Prozent werden bei der Spaltung des Kalksteins, der hauptsächlich aus Kalziumkarbonat besteht, in Kalziumoxid (CaO) und CO2 frei. Kalziumoxid ist ein wesentlicher Bestandteil des Rohstoffs zur Zementherstellung.

Das neue Verfahren ändert zwar nichts an der Erhitzung von Kalkstein und Ton. Die Einsparung resultiert vielmehr daraus, dass nicht natürlicher Kalkstein eingesetzt wird, sondern synthetisch hergestellter. Der dabei eingesetzte Rohstoff ist CO2, das aus der Luft entnommen wird. Bei der Spaltung dieses Kalksteins (CaO) wird nur so viel CO2 frei, wie zuvor der Atmosphäre entnommen worden ist. Die Netto-Emissionen sinken also um 60 Prozent. Bei der elektrolytischen Herstellung des Kalksteins aus Basaltstaub und CO2 entstehen nebenbei noch Wasser- und Sauerstoff, die den Brennstoffbedarf reduzieren, sowie Siliziumdioxid, das sich als Zuschlagstoff für Beton nutzen lässt.

Gigantischer Energiebedarf

"Unsere Strategie kann die Zementindustrie von einem Gigatonnen-CO2-Emittenten zu einem Gigatonnen-Förderer für saubere Energie machen", so Wenxin Zhang vom California Institute of Technology und Forschungsstudent am LLNL. Was leicht übertrieben ist, da die Emissionen nicht auf Null sinken. Zudem ist das Verfahren nur dann umweltverträglich, wenn ausschließlich grüner Strom zur CaO-Herstellung eingesetzt wird.

Dazu kommt, dass der Energiebedarf gigantisch ist, der von den Entwicklern allerdings nicht beziffert wird. Angesichts des heute schon sich abzeichnenden Mangels an grünem Strom für die Vielzahl von Aufgaben, die er übernehmen soll, ist eine komplette Umstellung auf das neue Verfahren kaum möglich. Vorausgesetzt, das Stromproblem lässt sich lösen, ist die neue Art der Zementherstellung günstiger als die heute eingesetzte, so die Entwickler.

Aussender:	pressetext.redaktion
Ansprechpartner:	Wolfgang Kempkens
Tel.:	+43-1-81140-300
E-Mail:	kempkens@pressetext.com
Website:	www.pressetext.com