Wie kann man den Klimawandel bekämpfen? Weniger fossile Brennstoffe zu verbrauchten, ist eine Methode. Besser ist es aber, das Klimagas wieder aus der Atmosphäre zu entnehmen. Heute versucht man das Gas unter die Erdoberfläche zu verbannen oder chemisch zu binden. Schon seit Längerem arbeiten Forscher an künstlichen Pflanzen. Systemen, die mehr Gas binden können als die natürliche Flora. Zu den Versuchen gehören die auch ästhetisch überzeugenden Algenbäume von Julian Melchiorri.
Der mechanische Wald von Wissenschaftlern der Arizona State University (ASU) in Tempe erinnert dagegen eher an eine Landschaft aus den Matrix-Filmen. Diese "Bäume" sind aufrechtstehende Rohre mit einer Reihe von Scheiben, die das Kohlendioxid einfangen sollen. Das Gas wird dann in unterirdische Tanks abgeleitet.
Die von Klaus Lackner, Professor an der Arizona State University, entwickelten Bäume sollen tausendmal effizienter sein als die natürliche Variante, brauchen also auch entsprechend weniger Platz. Die Säulen bestehen aus flachen Scheiben mit 1,5 Metern Durchmesser. Zwischen ihnen befindet sich jeweils ein Spalt von 5 Zentimetern Breite. Die einzelnen Platten werden mit einem Harz getränkt, welches das CO2 bindet. Sobald die Substanz gesättigt ist, tropft sie in ein Auffangbehältnis herab.
Geschlossener Kreislauf
"Nach etwa 20 Minuten sind die Scheiben voll", schreibt Lackner. "Wir leiten Wasser und Dampf ein, um das CO2 in einer geschlossenen Umgebung freizusetzen, und nun haben wir ein Niederdruckgemisch aus Wasserdampf und CO2."
Für das Freisetzen des CO2 aus dem Harz wird Energie beötigt, doch der größten Teil der Wärme wird zurückgewonnen. Es ist ein anderes Verfahren als ein echter Baum, der das CO2 wiederum in Kohlenstoffverbindungen und CO2 umwandelt. Der mechanische Wald wäre also zunächst nur ein CO2-Staubsauger und keine grüne Lunge.
Geplant sind drei große Wälder, der erste soll bereits in diesem Jahr eröffnet werden. Die Kosten betragen 2,5 Millionen US-Dollar. Alle drei sollen 1000 Tonnen CO2 pro Tag absorbieren.
Der Vorzug des mechanischen Waldes ist neben seiner Effizienz, dass er auch in Steppen und Wüsten installiert werden kann, weil er anders als echte Bäume keine Ansprüche an Boden oder Klima stellt.
Professor Lackner sagte dazu: "Die Menschheit kann es sich nicht leisten, dass immer größere Mengen an überschüssigem Kohlenstoff in der Umwelt herumfliegen, also müssen wir ihn wieder herausholen".
CO2-Recycling
Sein Wald soll aber nicht nur CO2 speichern, Lackner sieht ihn als wichtigen Baustein für einen CO2-Kreislauf. "Man kann CO2 in synthetische Kraftstoffe - Benzin, Diesel oder Kerosin - umwandeln, die keinen neuen Kohlenstoff enthalten, indem man das abgeschiedene CO2 mit grünem Wasserstoff mischt, der mit erneuerbarer Energie erzeugt wird", fügte er hinzu. Dieser Kraftstoff könne problemlos durch bestehende Pipelines transportiert und jahrelang gelagert werden, sodass man in einer Winternacht in Boston Wärme und Strom mit Energie erzeugen könne, die im letzten Sommer in Texas im Sonnenschein gesammelt wurde.
"Unsere Empfehlung lautet: Wenn Kohlenstoff aus dem Boden kommt, sollte ihm eine gleichwertige Entnahme gegenüberstehen. Wenn man 1 Tonne Kohlenstoff in Verbindung mit Kohle, Öl oder Gas produziert, muss man auch 1 Tonne abführen. Es muss nicht dieselbe Tonne sein, aber es muss eine Bescheinigung geben, die sicherstellt, dass sie eingelagert wurde."
Der Reiz eines CO2-Kreislaufsystems liegt daran, dass sich außer bei der Herstellung bei den E-Fuels nicht viel ändern muss. Triebwerke, Tankstellen etcetera könnten mit leichten Modifikationen wie gewohnt weiter genutzt werden. Der Aufwand wäre sehr viel geringer, als wenn man etwa das Stromnetz entsprechend ausbauen würde. Wie aussichtsreich solche Verfahren sind, kann man derzeit nicht beurteilen. Letztlich wird diese Frage über die Kosten des jeweiligen Systems bestimmt. Sowohl bei der Installation wie auch im Betrieb. Im Falle von E-Fuels stehen den Vorteilen der hohen Energiedichte, der unbegrenzten Lieferfähigkeit und der leichten Transportmöglichkeiten, die Nachteile der Kosten der mehrfachen Umwandlung entgegen.
