Forscher entdecken sehr effizientes Verfahren zur CO2-Abscheidung

Die Abscheidung von Kohlendioxid aus der Luft ist bisher wenig effizient. Forscher haben nun aber ein neues chemisches Verfahren entwickelt, das hier einen deutlichen Fortschritt bringen und beim Kampf gegen die Klimakrise helfen kann.

Geringer Energieeinsatz

Die Methode wurde von der Postdoktorandin Zahra Eshaghi Gorji an der Universität Helsinki entwickelt und basiert auf einer neuartigen Verbindung aus einer sogenannten Superbase und einem Alkohol. Untersuchungen in der Arbeitsgruppe von Professor Timo Repo zeigen, dass diese Substanz außergewöhnlich leistungsfähig ist.

Bereits kleine Mengen erzielen beachtliche Effekte: Ein Gramm der Verbindung kann 156 Milligramm Kohlendioxid direkt aus unbehandelter Umgebungsluft aufnehmen. Bemerkenswert ist dabei die hohe Selektivität. Während CO₂ gebunden wird, bleiben andere Bestandteile der Luft wie Stickstoff oder Sauerstoff unbeeinflusst. Damit übertrifft die neue Methode die Kapazität vieler bislang eingesetzter Technologien zur CO₂-Abscheidung deutlich. Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Environmental Science & Technology veröffentlicht.


Ein entscheidender Vorteil liegt in der einfachen Rückgewinnung des gebundenen Kohlendioxids. Durch Erwärmen auf lediglich 70 Grad Celsius kann das Gas innerhalb von 30 Minuten wieder freigesetzt werden. Das dabei gewonnene CO₂ ist rein und kann anschließend weiterverwendet oder gespeichert werden. Herkömmliche Materialien benötigen für diesen Schritt oft extrem hohe Temperaturen von über 900 Grad Celsius, was den Energieaufwand erheblich erhöht.

Auch die Wiederverwendbarkeit der Substanz spricht für das Verfahren. Nach Angaben von Gorji behält das Material nach 50 Nutzungszyklen noch rund 75 Prozent seiner ursprünglichen Aufnahmekapazität, nach 100 Zyklen etwa die Hälfte. Damit eignet sich die Verbindung prinzipiell für einen langfristigen Einsatz.

Nicht giftig

Entstanden ist die Entdeckung durch mehr als ein Jahr andauernde Experimente mit unterschiedlichen Basen und Kombinationen. Als besonders effektiv erwies sich eine Base mit der Bezeichnung 1,5,7-Triazabicyclo[4.3.0]non-6-en (TBN). In Verbindung mit Benzylalkohol entstand schließlich die leistungsfähige Flüssigkeit.

Neben der Effizienz punktet das Material auch in puncto Sicherheit und Kosten. Laut Gorji sind alle Bestandteile vergleichsweise günstig herzustellen und zudem ungiftig. Als nächster Schritt sollen Tests in Pilotanlagen erfolgen, um das Verfahren im größeren Maßstab zu erproben. Dafür wird eine feste Variante der bislang flüssigen Substanz benötigt. Geplant ist, das Material an Träger wie Siliziumdioxid zu binden, um den Kontakt mit Kohlendioxid weiter zu verbessern.


Siehe auch: