Kohlendioxidemissionen (CO₂) aus industriellen Verbrennungsanlagen und fossilen Kraftwerken lassen sich in feste Mineralien für die Baustoffindustrie und Wasserstoff umwandeln. Das Verfahren hat DeltaSpark, ein junges Unternehmen, das aus der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) in der Schweiz hervorgegangen ist, zur Serienreife gebracht.
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Alle Komponenten des Systems passen in einen Schiffscontainer, der praktischerweise direkt neben der CO₂-Quelle aufgestellt wird. Jede Anlage wandelt täglich zwei Tonnen Klimagas in Wertstoffe um, pro Jahr also bis zu 700 Tonnen. An einem Standort können dank des modularen Prinzips beliebig viele dieser klimaschützenden Container installiert werden. Für die Abtrennung des Klimagases aus dem Rauchgas stehen etablierte Techniken zur Verfügung.
Wirtschaftlichkeit ist in Sicht
Da Besondere an dem Schweizer Verfahren ist die Produktion von Wertstoffen, die es sogar wirtschaftlich machen könnte, wenn man CO₂-Abgaben berücksichtigt. Diese liegen in der Schweiz derzeit umgerechnet bei knapp 140 Euro pro Tonne, in Deutschland und Österreich sind es 55 Euro, Tendenz steigend. Wenn der Erlös durch den Verkauf von Wasserstoff und Baumaterial dazugerechnet wird dürften immer noch rote Zahlen übrig bleiben. Das allerdings könnte sich ändern, wenn auch die durch das grüne Baumaterial vermiedenen CO₂-Kosten etwa für die Zementherstellung berücksichtigt würden.
Bisher ist die Abtrennung von Klimagas aus Rauchgasen so teuer, dass nahezu alle Projekte aufgegeben wurden. Zudem lassen sich die Produkte, reines CO2 beziehungsweise fester Kohlenstoff, kaum oder gar nicht vermarkten, sondern müssen endgelagert werden.
Zuschlagstoffe für Beton
DeltaSpark nutzt grünen Strom, um CO₂ in Wertstoffe umzuwandeln. Das Gas wird dazu in Wasser gelöst. Dieses Sprudelwasser ist der Rohstoff für einen Elektrolyseprozess. Dabei entstehen Wasserstoff und Sauerstoff. Der Kohlenstoffhaltige Rest aus dieser Reaktion reagiert in einem zweiten Reaktor mit reichlich vorhandenen Mineralien wie Olivin zu karbonathaltigen Mineralien, die als Zuschlagstoffe für Beton genutzt werden können.
Natur als Vorbild
Diesen Prozess hat DeltaSpark der Natur abgeschaut. Zahlreiche Minderalien, darunter Basalt, reagieren mit CO₂ zu Karbonaten, doch dieser Prozess dauert Jahre, ist also für die Praxis der Klimarettung ungeeignet. Durch die Elektrolyse und die Verflüssigung des CO₂ wird die Prozessdauer auf ein Tausendstel reduziert.
Nicht ganz so schnell ist Mammoth, ein Projekt in Island. Dort wird mit einer Anlage des Schweizer Unternehmens Climeworks, einer -Ausgründung aus der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich, CO₂ aus der Luft entfernt und, in Wasser gelöst, in den Untergrund gepresst. Das dort vorhandene basalthaltige Gestein reagiert mit dem Klimagas zu festem Gestein. Der Prozess dauert länger als ein Jahr. Die Anlage entfernt pro Jahr 36.000 Tonnen CO₂ aus der Atmosphäre.
1000-Tonnen-Anlage in den USA
Auf 1000 Tonnen pro Jahr kommt die erste Anlage von Heirloom Carbon Technologies im kalifornischen Brisbane. Zwei weitere Anlagen, die eine Kapazität von zusammen 320.000 Tonnen pro Jahr haben, sind für den US-Bundesstaat Louisiana geplant.
Anders als beispielsweise Climeworks, das CO₂ an ein Sorptionsmaterial bindet und schließlich unter Einsatz von Wärme freigesetzt wird, um endgelagert zu werden, orientiert sich Heirloom wie DeltaSpark an der Natur. Es nutzt Kalkstein, um das Klimagas einzufangen. Das Material muss allerdings bei einer Temperatur von 900 Grad Celsius regeneriert werden. Wertstoffe entstehen nicht, abgesehen davon, dass der Kalkstein immer wieder verwendet werden kann.
Schweizer Unternehmen signalisieren Interesse
Mehrere Schweizer Unternehmen haben bereits Interesse am DeltaSpark-Verfahren signalisiert, um die CO₂-Steuer einsparen zu können. Bisher ist es allerdings lediglich im Labormaßstab realisiert worden. „In den nächsten Monaten ist der Bau eines Prototyps im industriellen Maßstab geplant“, so der Chemieingenieur und Biotechnologe Luc Bondaz, Co-Gründer und CEO von DeltaSpark.
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