Forschende testen „beschleunigte Verwitterung“ im Kampf gegen CO₂
Ein Forschungsteam testet die Methode der „beschleunigten Verwitterung“, bei der Kalkstein auf Feldern verteilt wird, um CO₂ aus der Luft zu binden.
Forschung zur „verbesserten Verwitterung“: Kalkstein als CO₂-Speicher.
Foto: PantherMedia / casadaphoto
Forschende der Northwestern University hat vom US-Energieministerium (DOE) 5,1 Millionen US-Dollar erhalten, um die Methode der „beschleunigten Verwitterung“ zu testen. Dabei wird zerkleinertes Gestein auf landwirtschaftlichen Flächen ausgebracht, um Kohlendioxid (CO₂) aus der Atmosphäre zu entfernen. Diese Technik könnte jährlich Milliarden Tonnen CO₂ binden und über Tausende von Jahren speichern. Allerdings müssen die Forschenden noch weitere Untersuchungen durchführen, um zu klären, ob diese Methode ein realistischer Ansatz für die Dekarbonisierung ist.
Mit der neuen Finanzierung wird das Team Kalkstein auf einer Farm in Südl-Illinois testen, um herauszufinden, wie gut diese Methode CO₂ aus der Luft entfernt. Obwohl Landwirte Kalkstein schon zur Verbesserung des pH-Werts des Bodens längst nutzen, gibt es bisher wenig Forschung dazu, wie diese Praxis zur CO₂-Bindung optimiert werden kann.
Beschleunigte Verwitterung zur Bindung von CO₂
„Soweit ich weiß, wurde Kalkstein bislang noch nicht aus der Perspektive der Verwitterung untersucht. Landwirte setzen Kalkstein seit jeher ein, um den pH-Wert des Bodens zu regulieren, da es eine schnelle Auflösungsrate aufweist – das ist also nichts Neues. Aber im Hinblick auf die beschleunigte Verwitterung zur Bindung von CO₂ und zur Bildung von gelöstem Bikarbonat wurde dies bisher noch nicht erforscht“, sagte Maurice Bryson, CEO von Silicate. Silicate, ein irisches Start-up, setzt auf das Konzept des „Beschleunigten Verwitterns“ (engl. „Enhanced Weathering“), um CO₂ zu binden. Das Northwestern-Team arbeitet mit Silicate Carbon zusammen.
Protokolle zur beschleunigten Verwitterung entwickeln
Die Forschenden wollen den CO₂-Entfernungsprozess durch die Sammlung und Analyse von Wasser- und Bodendaten über zwei Jahre hinweg beschleunigen. Ziel ist es, Protokolle zur beschleunigten Verwitterung zu entwickeln, die Landwirte im Mittleren Westen und anderen Regionen leicht anwenden können. Neben einer sicheren und dauerhaften Lösung für die Dekarbonisierung erhoffen sich die Forscher, dass Landwirte zusätzliches Einkommen durch den Verkauf von CO₂-Kompensationszertifikaten erzielen können.
„Das Interesse an der beschleunigten Gesteinsverwitterung ist in den letzten Jahren stark gewachsen“, sagte Andrew D. Jacobson, Professor für Erd- und Planetenwissenschaften an der Northwestern University und Hauptforscher des Projekts. „Die Dekarbonisierungsindustrie wächst schnell, und Northwestern ist bestens aufgestellt, um eine führende Rolle bei der Weiterentwicklung der verbesserten Verwitterung zu übernehmen. Wir sind entschlossen, das Potenzial dieser Methode mit höchster wissenschaftlicher Genauigkeit zu testen.“
Kalkstein vs. Basalt
Die Studie konzentriert sich auf Kalkstein, wird aber auch andere Materialien wie Basalt und Wollastonit testen. Bisher wurde meist Basalt verwendet, weil er schneller verwittert als andere Gesteine wie Granit. Kalkstein verwittert jedoch noch schneller, was die Messung der CO₂-Entfernungsraten erleichtern könnte.
„Die meisten Teams nutzen Basalt, weil es über geologische Zeiträume Kohlenstoff speichert. Doch wir haben in den letzten drei Jahren festgestellt, dass Kalkstein CO₂ viel schneller binden kann“, erklärte Bryson.
Wenn der Boden zu sauer wird, hilft Kalkstein, den pH-Wert zu neutralisieren und die Verfügbarkeit von Nährstoffen für die Pflanzen zu verbessern. Im Rahmen der neuen Studie werden die Forschenden untersuchen, ob Kalkstein häufiger und/oder in größeren Mengen ausgebracht werden sollte.
Nachdem diese Experimente abgeschlossen sind, planen die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen, Ergebnisse zu erhalten, die dazu beitragen könnten, die CO₂-Entfernung zu optimieren und vorherzusagen. Während die verbesserte Verwitterung allein den Klimawandel nicht umkehren kann, könnte sie ein weiteres Werkzeug sein, um die Erderwärmung zu verlangsamen.
„Der Klimawandel ist da, und die Welt passt ihr Verhalten noch nicht an“, sagte Bryson. „Wir müssen also neue Lösungen finden, die helfen können, die Auswirkungen der Verbrennung fossiler Brennstoffe zu verringern.“
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