Ein seltsam aussehender Lastkahn, der im Hafen von Los Angeles schwimmt und mit Rohren und Tanks bedeckt ist, enthält ein Konzept, von dem Wissenschaftler hoffen, dass es Wellen schlägt: eine neue Art, den Ozean als riesigen Kohlendioxidschwamm zu nutzen, um die globale Erwärmung zu bekämpfen.
Wissenschaftler der University of California Los Angeles (UCLA) arbeiten seit zwei Jahren an SeaChange – einem ehrgeizigen Projekt, das eines Tages die Menge an CO2, einem wichtigen Treibhausgas, die von unseren Meeren absorbiert werden kann, erhöhen könnte.
Ihr Ziel ist es, „den Ozean als großen Schwamm zu nutzen“, so Gaurav Sant, Direktor des Institute for Carbon Management (ICM) der Universität.
Die Ozeane, die den größten Teil der Erde bedecken, sind bereits die wichtigsten Kohlenstoffsenken des Planeten und fungieren als kritischer Puffer in der Klimakrise.
Sie absorbieren ein Viertel aller CO2-Emissionen sowie 90 Prozent der Erwärmung, die in den letzten Jahrzehnten durch steigende Treibhausgase stattgefunden hat.
Aber sie spüren die Belastung. Der Ozean versauert, steigende Temperaturen verringern seine Aufnahmefähigkeit.
Das UCLA-Team möchte diese Kapazität erhöhen, indem es mithilfe eines elektrochemischen Prozesses große Mengen an CO2 bereits im Meerwasser entfernt – ähnlich wie das Auswringen eines Schwamms, um seine Absorptionskraft wiederherzustellen.
„Wenn Sie das Kohlendioxid aus den Ozeanen entfernen können, erneuern Sie im Wesentlichen ihre Fähigkeit, zusätzliches Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu entfernen“, sagte Sant gegenüber .
Gefangen
Ingenieure bauten eine schwimmende Minifabrik auf einem 30 Meter langen Boot, das Meerwasser einpumpt und es einer elektrischen Ladung aussetzt.
Durch Elektrolyse ausgelöste chemische Reaktionen wandeln im Meerwasser gelöstes CO2 in ein feines weißes Pulver um, das Kalziumkarbonat enthält – die Verbindung, die in Kreide, Kalkstein und Austern- oder Muschelschalen vorkommt.
Dieses Pulver kann zurück in den Ozean entsorgt werden, wo es in fester Form bleibt und so CO2 „sehr dauerhaft … über Zehntausende von Jahren“ speichert, erklärte Sant.
In der Zwischenzeit kehrt das gepumpte Wasser ins Meer zurück und ist bereit, mehr Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu absorbieren.
Sant und sein Team sind zuversichtlich, dass der Prozess die Meeresumwelt nicht schädigen wird, obwohl dies weitere Tests erfordern wird, um dies zu bestätigen.
Ein potenzieller zusätzlicher Vorteil der Technologie besteht darin, dass Wasserstoff als Nebenprodukt entsteht. Im Zuge der so genannten „grünen Revolution“ könnte das Gas in Zukunft in großem Umfang zum Antrieb sauberer Autos, Lastwagen und Flugzeuge eingesetzt werden.
Natürlich liegt die Priorität bei der Eindämmung der globalen Erwärmung darin, dass die Menschen die derzeitigen CO2-Emissionen drastisch reduzieren – etwas, wofür wir kämpfen.
Aber parallel dazu sagen die meisten Wissenschaftler, dass Techniken zur Kohlendioxidabscheidung und -speicherung eine wichtige Rolle dabei spielen können, den Planeten lebenswert zu halten.
CO2-Entfernung (CDR) könnte dazu beitragen, CO2-Neutralität bis 2050 zu erreichen, da sie Emissionen aus besonders schwierig zu dekarbonisierenden Industrien wie der Luftfahrt sowie der Zement- und Stahlproduktion kompensiert.
Sie könnte helfen, die seit Jahrzehnten in der Atmosphäre angesammelten CO2-Vorräte anzugehen.
„Vielversprechende Lösung“
Um die globale Erwärmung unter Kontrolle zu halten, müssen laut dem im Januar veröffentlichten ersten globalen Bericht zu diesem Thema bis 2100 zwischen 450 Milliarden und 1,1 Billionen Tonnen CO2 aus der Atmosphäre entfernt werden.
Das würde erfordern, dass der CDR-Sektor „in den nächsten 30 Jahren mit einer Rate von etwa 30 Prozent pro Jahr wächst, ähnlich wie bei Wind und Sonne“, sagte einer seiner Autoren, Gregory Nemet.
Die SeaChange-Technologie der UCLA „passt in eine Kategorie vielversprechender Lösungen, die groß genug sein könnten, um klimarelevant zu sein“, sagte Nemet, Professor an der University of Wisconsin-Madison.
Durch die Abscheidung von CO2 in mineralischer Form im Ozean unterscheidet es sich deutlich von bestehenden „Direct Air Capture“ (DAC)-Methoden, bei denen Gas durch einen hochkomplexen und teuren Prozess unterirdisch gepumpt und gespeichert wird.
Ein Start-up-Unternehmen, Equatic, plant, die UCLA-Technologie zu erweitern und ihre kommerzielle Machbarkeit zu beweisen, indem es CO2-Zertifikate an Hersteller verkauft, die ihre Emissionen ausgleichen möchten.
Neben dem Lastkahn aus Los Angeles wird derzeit ein ähnliches Boot in Singapur getestet.
Sant hofft, dass die Daten von beiden Standorten schnell zum Bau weitaus größerer Anlagen führen werden, die in der Lage sind, jedes Jahr „Tausende Tonnen Kohlenstoff“ zu entfernen.
„Wir erwarten, diese neuen Anlagen in 18 bis 24 Monaten in Betrieb zu nehmen“, sagte er.
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