Künstliches Hightech-Blatt fängt CO2 ein

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Neuheit der University of Illinois Chicago
schafft Rohstoffgewinnung und Entlastung fürs Klima

Künstliches Hightech-Blatt fängt CO2 ein
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Prozess-Skizze: Aus CO2 (rot/blau) wird Bicarbonat (rechts) (Grafik: Aditya Prajapati, uic.edu)
Archiv | 05.02.2022 | Ingenieure der University of Illinois Chicago (UIC) haben ein kostengünstiges künstliches Blatt hergestellt, das CO2 100 Mal effektiver aus Luft und Rauchgasen entfernt als andere Systeme. Das abgetrennte CO2 lässt sich endlagern oder, weitaus besser, als Rohstoff für die Chemie und zur Herstellung von synthetischen Treibstoffen nutzen.

"Unser künstliches Blatt kann eine bedeutende Rolle bei der Reduzierung von Treibhausgasen in der Atmosphäre spielen", sagt Meenesh Singh, Assistenzprofessor am UIC College of Engineering. Das Blatt ist auf der einen Seite trocken, auf der anderen nass. Zudem steht es unter einer kleinen elektrischen Spannung. Auf der trockenen Seite wird an das CO2-Molekül je ein Sauerstoff- und ein Wasserstoffatom gehängt. Es entsteht Bicarbonat, wegen der Wasserstoffanlagerung auch Hydrogencarbonate genannt. Es handelt sich um Ionen, also elektrisch geladene Moleküle, die vom elektrischen Feld zwischen den beiden Außenhüllen des Blattes zur positiv geladenen Seite transportiert werden.

 

Nur geringer Stromverbrauch

Hier reagiert er mit der Flüssigkeit, die vor allem Wasser enthält. Die zuvor angelagerten Sauerstoff- und Wasserstoffatome werden wieder frei, sodass wieder CO2 vorliegt. Im letzten Schritt werden die Gase voneinander getrennt. Möglicherweise lässt sich der frei werdende Wasserstoff auch noch nutzen. Der Stromverbrauch entspricht dem Bedarf einer Ein-Watt-Leuchtdiode, fällt also kaum ins Gewicht. Damit liegen nach den Berechnungen der UIC-Forscher die Kosten für das Abscheiden von einer Tonne CO2 bei 145 Dollar. So liegt das Verfahren unterhalb der Kostengrenze, die das US-Energieministerium mit 200 Dollar pro Tonne angesetzt hat.

 

Basismodul schafft einen Kilo pro Tag

Das künstliche Blatt ist so kompakt, dass es in einen Rucksack passt. Es entzieht der Luft pro Tag mehr als ein Kilogramm des Klimagases. Die Entwickler glauben, dass das Gerät so billig hergestellt werden kann, dass es sich in privaten Räumen, Büros und Klassenzimmern aufstellen lässt. Bei Bedarf können beliebig viele Module miteinander kombiniert werden. Industrielle Module sollen pro Stunde 300 Kilogramm CO2 absorbieren können. (pte)


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