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Das Geheimnis der Technologie für negative Emissionen: Wie kann die direkte Kohlenstoffabscheidung aus der Luft den Planeten retten?
Angesichts der Verschärfung des globalen Klimawandels ist es besonders dringend, wirksame und nachhaltige Lösungen zur CO2-Reduzierung zu finden. Unter anderem erregt die DAC-Technologie (Direct Air Carbon Capture) immer mehr Aufmerksamkeit. Der Kern dieser Technologie besteht darin, Kohlendioxid (CO2) durch chemische oder physikalische Mittel direkt aus der Atmosphäre einzufangen und eine langfristige Speicherung zu erreichen. Wenn das extrahierte CO2 sicher gespeichert werden kann, entsteht die Direct Air Carbon Capture and Storage (DACCS), die als „Negative Emissions Technology“ (NET) gilt. Die Funktionsweise dieser Technologie, ihre Auswirkungen auf die Umwelt und ihre Zukunftsaussichten sind einer weiteren Diskussion wert.
Wie DAC funktioniert
Die Technologie zur direkten Kohlenstoffabscheidung aus der Luft besteht aus drei Hauptstufen: Kontaktstufe, Abscheidungsstufe und Trennstufe. Während der Kontaktphase nutzt das DAC-System große Ventilatoren, um CO2-haltige Luft in das Gerät zu befördern. Anschließend wird das CO2 in der Abscheidungsstufe schnell und effizient mit dem flüssigen Lösungsmittel oder dem festen Adsorptionsmittel kombiniert. Diese chemischen Medien werden dann durch eine externe Energiequelle (z. B. Wärmeenergie) entfernt, um einen reinen CO2-Strom und regenerierte chemische Medien zu erhalten.
Derzeit kann die Betriebstechnologie von DAC hauptsächlich in zwei Technologien unterteilt werden: Niedertemperatur-Feststoffadsorption (S-DAC) und Hochtemperatur-Flüssigkeitsadsorption (L-DAC). Beide Technologien sind ausgereift und können kommerzialisiert werden.
Herausforderungen und Potenzial von DAC
Obwohl die DAC-Technologie großes Potenzial hat, ist sie bei praktischen Anwendungen immer noch mit hohen Kostenproblemen konfrontiert. Bis 2023 werden die Abscheidungskosten pro Tonne CO2 mehr als 1.000 US-Dollar betragen und damit deutlich über dem aktuellen Marktpreis für den CO2-Handel liegen. Damit DAC-Systeme eine Netto-Kohlenstoffbelastung aufrechterhalten können, muss erneuerbare Energie genutzt werden, da dieser Prozess energieintensiv ist. Zukünftige technologische Innovationen könnten jedoch den Energiebedarf dieses Prozesses verringern.
Umweltauswirkungen von DAC
Unterstützer glauben, dass DAC ein wichtiges Instrument zur Bekämpfung des Klimawandels ist und dazu beitragen kann, die Ziele des Pariser Abkommens zu erreichen. Dennoch warnen Kritiker, dass eine übermäßige Abhängigkeit von der Technologie Maßnahmen zur Emissionsreduzierung verzögern könnte. Sie wiesen darauf hin, dass auch der Ressourcen- und Energiebedarf des DAC-Systems eine nicht zu vernachlässigende Belastung darstellt und möglicherweise sogar die damit verbundenen Umweltvorteile zunichte macht.
Jüngsten Analysen zufolge ist das DAC-System möglicherweise nicht in der Lage, die erwarteten 3 Milliarden Tonnen CO2 pro Jahr abzuscheiden, da es enorme Ressourcen erfordert und möglicherweise in Zukunft neue Auswirkungen auf die Umwelt mit sich bringt.
Anwendung von DAC
Die praktischen Anwendungen der DAC-Technologie nehmen allmählich zu, darunter eine verbesserte Ölrückgewinnung, die Produktion von CO2-neutralen synthetischen Kraftstoffen und Kunststoffen, die Karbonisierung von Getränken, eine verbesserte Betonfestigkeit und vieles mehr. Diese Anwendungen erfordern unterschiedliche CO2-Konzentrationen und die Gewinnung reiner CO2-Produkte aus der Atmosphäre erfordert einen hohen Energieverbrauch, was die damit verbundenen Kosten in die Höhe treibt.
Globale DAC-Einrichtungen
Bis 2024 sollen weltweit 53 DAC-Anlagen in Betrieb sein, davon 18 in Nordamerika und 24 in Europa. Die Vereinigten Staaten, Kanada und einige europäische Länder sind führend beim Bau von DAC. Auch Chinas „CarbonBox“-Technologie entwickelt sich rasant und soll China dabei helfen, bis 2060 CO2-Neutralität zu erreichen.
Schlussfolgerung
Im Allgemeinen ist die Zukunft der DAC-Technologie rosig, aber auch schwierig. Mit der Weiterentwicklung der Technologie und der Förderung politischer Anreize hat DAC das Potenzial, künftig ein wichtiges Instrument im Kampf gegen den Klimawandel zu werden. Ob das Ziel der CO2-Neutralität jedoch wie geplant erreicht werden kann, hängt weiterhin von den Bemühungen und der Zusammenarbeit der Länder auf der ganzen Welt ab. Wird DAC in Zukunft sein volles Potenzial ausschöpfen und zu einer Schlüsseltechnologie zur Lösung der Klimakrise werden?
