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CO2 lässt sich umweltschonend in Gestein umwandeln

von Juliane Görsch
Um dem Klimawandel entgegenzuwirken, haben Wisenschaftler eine Methode entwickelt, das Treibhausgas CO2 innerhalb von zwei Jahren in festes Gestein umzuwandeln. Ein neuer Feldversuch in den USA spart dabei sogar einen bisher benötigten Zwischenschritt.

Im Moment setzt die Menschheit jedes Jahr immer noch etwa 40 Milliarden Tonnen Kohlendioxid frei – so viel wie seit 400.000 Jahren nicht mehr. Das Treibhausgas begünstigt die Erwärmung der Atmosphäre und beschleunigt so den Klimawandel. CO2 als Abfallprodukt aus Kraftwerken macht dabei einen bedeutenden Teil aus.

Das Pariser Klimaabkommen, das seit November 2016 in Kraft ist, sieht vor, die Erderwärmung, auf zwei Grad Celsius zu begrenzen. Daher ist es wichtig, gefährliches Kohlenstoffdioxid nicht in die Atmosphäre entweichen zu lassen und stattdessen sicher einzulagern oder umzuwandeln.

Bei konventionellen Carbon-Capture-and-Storage-Methoden (CCS) wird das Gas lediglich in unterirdische Gesteinsschichten gespeichert. Ein innovatives Projekt am Pacific Northwest National Laboratory des US Department of Energy geht da einen Schritt weiter. Die Forscher bringen das Treibhausgas dazu, sich innerhalb von zwei Jahren in Gestein umzuwandeln. Damit wird das Risiko von Lecks vermieden und CO2 nachhaltig aus der Atmosphäre genommen.

Eine kürzlich veröffentlichte Studie im Journal Environmental Science & Technology Letters der American Chemical Society stellt die Ergebnisse der Feldstudie im US-Bundesstaat Washington vor. 2013 haben die Wissenschaftler 1000 Tonnen flüssiges CO2 in unterirdisches Gestein des Columbia-Plateaubasalts gepumpt. Nur zwei Jahre später fanden sie heraus, dass sich das Kohlenstoffdioxid in das Mineral Ankerit umgewandelt hatte. Das poröse Vulkangestein Basalt eignet sich für die Lagerung deswegen so gut, weil es leicht mit anderen Stoffen reagiert.

Ein ähnliches Projekt wurde bereits im Hellisheidarvirkjun-Kraftwerk in Island durchgeführt. Hier wurden 2012 250 Tonnen CO2 aus dem Kraftwerk mit Wasser und Schwefelwasserstoff gemischt und in rund 500 Meter tiefes Basaltgestein gepumpt. Aufgrund des vorherrschenden Drucks und der hohen Temperaturen reagierte es mit dem basischen Basalt und formte innerhalb von zwei Jahren feste Mineralien. 95 Prozent des Gases konnte so sicher gebunden werden. Inzwischen wurde die Methode von CarbFix soweit ausgebaut, das jährlich 10.000 Tonnen gebunden werden können.

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Die Basalt-Methode soll außerdem kostengünstiger sein als konventionelle CCS-Methoden. CarbFix-Projektleiter Edda Aradóttir sagte, dass sie nur 25 Euro pro Tonne koste – im Gegensatz zu den 55 bis 90 Euro pro Tonne bei herkömmlichen Methoden. Das Verfahren in Washington spart sich sogar den Schritt, das CO2 mit Wasser zu mischen und bringt es unter Druck und in flüssiger Form direkt in die Basaltschichten ein.

Weil Basalt weltweit vorkomme, sei die Methode ein vielversprechendes Mittel, um dem Klimawandel entgegenzuwirken, so die Forscher. Allerdings ist unklar, ob die chemische Reaktion auch noch so gut funktioniert, wenn immer größere Mengen von CO2 unter die Erde gebracht werden.

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