Angesichts der sich zuspitzenden Klimakrise wird die Technologie zur Abscheidung und Nutzung von Kohlendioxid (Carbon Capture and Usage, CCU) als Teil der Lösung angepriesen. Bei diesem Verfahren wird Kohlendioxid aus Emissionen oder der Atmosphäre abgeschieden und wiederverwendet. Eine am 18. Februar in der Fachzeitschrift One Earth veröffentlichte Studie stellt jedoch die Durchführbarkeit vieler dieser Methoden in Frage, um sowohl die langfristigen als auch die kurzfristigen Emissionsziele zu erreichen, die sich aus dem Pariser Abkommen ergeben, und schlägt vor, sich auf Technologien zu konzentrieren, die nicht-fossiles Kohlendioxid nutzen und Kohlenstoff dauerhaft speichern.
Bei der CCU werden in der Regel Kohlendioxidemissionen aus Kraftwerken oder der Industrie abgeschieden. Dieses Kohlendioxid wird dann mit Hilfe von Strom, Wärme oder Katalysatoren in ein neues Produkt umgewandelt, z. B. in den Kraftstoff Methanol. “Das hört sich wirklich gut an”, sagt die Hauptautorin Kiane de Kleijne (@kianedekleijne), Klimaforscherin an der Radboud-Universität. “Man nimmt problematische Abfälle und verwandelt sie in ein wertvolles Produkt. Aber wir haben viele frühere Studien über CCU ausgewertet und harmonisiert, und das hat uns gezeigt, dass CCU die Emissionen nicht durchgängig reduziert.”
Damit eine Technologie mit dem Pariser Abkommen vereinbar ist, muss sie laut IPCC die Kohlendioxidemissionen bis 2030 halbieren und bis 2050 null Emissionen erreichen. Von den 74 untersuchten CCU-Routen erreichten 8 das Ziel für 2030 und nur 4 konnten bis 2050 null Emissionen erreichen. De Kleijne und ihr Team bewerteten auch die technologische Reife von CCU, d. h. die Frage, wie nah die Technologie an einer breiten Anwendung ist.
“Wenn eine Technologie die Emissionen nicht sehr stark reduzieren wird und noch weit von der Kommerzialisierung entfernt ist, ist es vielleicht besser, die Finanzierung auf Technologien umzulenken, die das Potenzial haben, die Emissionen wirklich drastisch zu reduzieren”, sagt de Kleijne.
Die Forscher bewerteten die Wirksamkeit der CCU-Technologien bei der Reduzierung der Emissionen während der gesamten Lebensdauer des Prozesses. Bei vielen der untersuchten CCUs sind die Abscheidungs- und Umwandlungskomponenten sehr energieintensiv, und wenn der letzte Schritt des Zyklus die Herstellung von etwas wie Methanol ist, entstehen auch bei der Verwendung des Endprodukts Emissionen. “In vielen Fällen werden die Emissionen im Vergleich zum herkömmlichen Produkt nicht wirklich reduziert, was problematisch ist”, sagt de Kleijne.
In dem Bericht wird davor gewarnt, dass das Potenzial der CCU-Technologien die Aufmerksamkeit von wirksameren Emissionsminderungsoptionen wie der Kohlenstoffabscheidung und -speicherung sowie der Senkung des Verbrauchs ablenken könnte. Das Team untersuchte jedoch einige emissionsarme CCU-Systeme, die Kohlenstoff langfristig speichern und die laut de Kleijne vielversprechend sind. So kann beispielsweise die Karbonisierung von Stahlschlacke zur Herstellung von Baumaterialien große Mengen an Kohlenstoff binden, die auf unbestimmte Zeit gespeichert bleiben würden. Wird der Kohlenstoff direkt aus der Atmosphäre oder nach der Verbrennung von Biomasse, die durch Photosynthese Kohlenstoff gebunden hat, abgeschieden, kann die Nutzung des atmosphärischen Kohlenstoffs die CO2-Konzentration in der Atmosphäre senken, was de Kleijne weiter erforschen möchte.
“Wir würden unsere Analyse gerne noch weiter ausdehnen, denn jetzt haben wir diese Bewertung für CCU durchgeführt und es sieht nicht gut aus”, sagt sie. “Aber es wäre gut, wenn wir sie mit anderen Alternativen zum Ersatz von Produkten oder Dienstleistungen, die auf fossilen Brennstoffen basieren, vergleichen könnten.
Datum: Februar 18, 2022
Quelle: Cell Press
Journal Reference:
- Kiane de Kleijne, Steef V. Hanssen, Lester van Dinteren, Mark A.J. Huijbregts, Rosalie van Zelm, Heleen de Coninck. Limits to Paris compatibility of CO2 capture and utilization. One Earth, 2022; 5 (2): 168 DOI: 10.1016/j.oneear.2022.01.006