CO₂-Abscheidung aus der Atmosphäre
Neben der CO2-Abscheidung aus industriellen Punktquellen ist das Direct-Air-Capture-(DAC)-Verfahren eine weitere wichtige Möglichkeit zur Abscheidung von größtenteils nicht natürlich erzeugtem Kohlenstoffdioxid – bspw. aus Autoabgasen – aus einer gasförmigen Atmosphäre. Das Grundprinzip ist simpel: Umgebungsluft wird angezogen und strömt durch eine Adsorptionsfilteranlage. Dabei wird CO2 von den anderen Bestandteilen der Luft abgetrennt und steht dann einer stofflichen Nutzung zur Verfügung. Der Filter besteht in der Regel aus einem Adsorbens (Festbett), durch das die Umgebungsluft geleitet wird. Im Zuge dessen bindet sich das Kohlenstoffdioxid an der Feststoffoberfläche. Im zweiten Schritt wird die Luftdurchströmung gestoppt, die Temperatur auf beispielsweise 100 °C erhöht und ein Vakuum erzeugt. Für diesen Desorptionsprozess muss also Energie aufgewendet werden. Auf diese Weise desorbiert das vorher adsorptiv gebundene Kohlenstoffdioxid von der Feststoffoberfläche und liegt in hoher Konzentration mit geringem Verschmutzungsgrad vor. Neben dem eben beschriebenen Prozess gibt es auch DAC-Verfahren, bei denen Chemikalien zum Einsatz kommen.
Nachteilig hierfür ist der geringe Kohlenstoffdioxid-Anteil in der Luft von ca. 0,04 Volumen-%, denn auf Grund dessen müssen sehr große Mengen an Umgebungsluft mithilfe von Ventilatoren angesogen und durch die Ad-/Desorptionsanlage gepumpt werden. Dieses Vorgehen ist in Summe äußerst energieintensiv und wird aus diesem Grund aktuell noch als unwirtschaftlich eingestuft. Wird die benötigte Energie derweil aus erneuerbaren Energiequellen gespeist, kann sich das wiederum positiv auf die Ressourceneffizienz des Verfahrens auswirken.
Literatur:
Quarks (2019): Können wir Kohlendioxid direkt aus der Luft fangen? [online]. Quarks, 27.03.2019 [abgerufen am: 22.09.2021].
Einschätzung für die Anwendenden
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Materialeinsparungsehr hoch
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Energieeinsparunggering
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THG-Einsparungsehr hoch
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Investitionskostensehr hoch
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Umsetzungsaufwandsehr hoch
Die Angaben zu Material-, Energie- und THG-Einsparungen, Investitionskosten sowie Umsetzungsaufwände sind qualitative Abschätzungen auf vergleichender Basis.
Entwicklungsstadium
- Labor
- Technikum / Demonstrator
- Industrielle Praxis
Labor: Die betrachtete Technologie oder Methodik wird im Labormaßstab entwickelt.
Technikum / Demonstrator: Die betrachtete Technologie oder Methodik wird in einer Technikums- oder Demonstrator-Anlage umgesetzt.
Industrielle Praxis: Die betrachtete Technologie oder Methodik wird in der Produktion oder anderen Anwendungsbereichen eines Industrieunternehmen eingesetzt.
Beispiele aus der Forschung und Entwicklung
CORAL – CO2-Rohstoff aus Luft: Entwicklung eines hocheffizienten Verfahrens zur CO2-Bereitstellung aus Luft als Basis für die Erzeugung regenerativer Rohstoffe
Weitere Technologien
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