Der Übergang von fossilen Brennstoffen zu erneuerbaren Energien ist eine gute Klimapolitik, aber es wird nicht ausreichen, um zu verhindern, dass die globalen Temperaturen um mehr als 2 Grad Celsius steigen und einen katastrophalen Klimawandel verursachen.Großflächige „negative Emissionen“ — das Aufsaugen von Kohlendioxidemissionen, die weiterhin aus industriellen Schornsteinen in die Atmosphäre gelangen — werden laut dem jüngsten Bericht des Weltklimarates der Vereinten Nationen notwendig sein.Die meisten wissenschaftlichen Modelle, mit denen der IPCC bis zum Ende des Jahrhunderts einen Kurs vom katastrophalen Klimawandel abzeichnete, konnten die globalen CO2-Konzentrationen bis 2100 nicht unter die Schlüsselschwelle von 450 Teilen pro Million begrenzen, ohne die Verwendung negativer Emissionen, die oft als Kohlenstoffabscheidung und -speicherung bezeichnet werden.

Unter den 116 Aktionsplänen, die der IPCC in Betracht zog, um die Erde unter der 2-Grad-Schwelle zu halten, umfassen alle außer 15 die Kohlenstoffabscheidung und -speicherung.

Die meisten wissenschaftlichen Modelle, mit denen das IPCC einen Kurs vom katastrophalen Klimawandel abzeichnet, erfordern eine Kohlenstoffabscheidung.

Das Sammeln von CO2 aus den Schornsteinen der Welt ist hart genug. Aber was macht man mit dem Carbon? Es gibt keine Killer-App, um den Kohlenstoff unterirdisch zu speichern, und es ist auch keine praktikable Option, mehr Öl aus dem Boden zu pumpen. Um dieses Problem anzugehen, haben Menschen Technologien erfunden, die aufgenommenes CO2 in neue Produkte umwandeln.

Im Folgenden finden Sie fünf neue bahnbrechende Technologien. Die Unternehmen, die sie entwickelt haben, gehören zu den 10 Finalisten, die kürzlich ausgewählt wurden, um die wirtschaftliche Machbarkeit ihrer Kohlenstoffrecycling- und -umnutzungstechnologien beim NRG Cosia Carbon X Prize unter Beweis zu stellen.

C2CNT

Produkt: Kohlenstoff-Nanoröhren, Kohlefaser

Dieses Startup, das von Forschern der George Washington University besetzt wurde, entwickelte ein Verfahren zur Umwandlung von Kohlendioxid in Kohlenstofffasern oder Nanoröhren unter Verwendung von geschmolzener Elektrolyse. Der Prozess, der CO2 und Strom verwendet, produziert Kohlenstoff-Nanofasern, die als Kohlenstoffverbundwerkstoffe — eine starke, leichtere Alternative zu Metall – verwendet werden können, um eine Vielzahl von Produkten herzustellen, darunter Windturbinenblätter, Rennwagen, Flugzeuge und Fahrräder.Der Ansatz von C2CNT besteht darin, CO2 direkt aus dem Abgasstrom eines Kraftwerks, Zementofens oder einer anderen Industrieanlage abzuscheiden und dann in reine Kohlenstoffnanoröhren umzuwandeln. Der Prozess kostet weniger als herkömmliche Kohlenstoff-Nanofaser-Herstellung, wie chemische Gasphasenabscheidung oder Polymerziehen, sagte das Unternehmen.

Carbon Upcycling Technologies

Produkte: Nanopartikel für Kunststoffe, Beton und Beschichtungen

Dieses Startup aus Calgary, Kanada, hat ein Verfahren entwickelt, das CO2 mit Abfallprodukten wie Flugasche aus der Verbrennung von Kohle oder Petrolkoks kombiniert, um Nanopartikel herzustellen, die als Additive für Beton, Kunststoff und Beschichtungen verwendet werden können, um die Leistung zu verbessern und die Effizienz zu steigern, so das Unternehmen.Die Verwendung von Nanopartikeln, die mit eingefangenem CO2 hergestellt werden, verhindert nicht nur, dass diese Emissionen in die Atmosphäre gelangen, sondern reduziert auch die Notwendigkeit, teure, kohlenstoffintensive traditionelle Materialien wie Kunststoffe und Beton zu verbrauchen.

Newlight Technologies

Produkt: Biokunststoff

Die Wissenschaftler und Ingenieure dieses in Huntington Beach, Kalifornien, ansässigen Startups haben ein Verfahren entwickelt, um Methan oder Kohlendioxid aus einem landwirtschaftlichen oder Kraftwerksabgasstrom abzuscheiden und mit einem Mikroorganismus zu kombinieren, der den Kohlenstoff aus dem Methan oder Kohlendioxid zieht. Der konzentrierte Kohlenstoff wird dann mit Wasserstoff und Sauerstoff kombiniert, um ein natürlich vorkommendes, PHA-basiertes Biopolymermaterial zu synthetisieren, das dann gereinigt und zu einem Pellet verarbeitet wird, das dann geschmolzen und zu Formen geformt werden kann.

Newlight hat 2016 mit IKEA eine Liefer-, Kooperations- und Technologielizenzvereinbarung abgeschlossen, die es dem Möbelriesen ermöglicht, Thermoplaste mit der Newlight-Technologie herzustellen. IKEA hat das Ziel, 100 Prozent recycelbare oder recycelte Materialien in all seinen Kunststoffprodukten zu verwenden, sagte im März, dass es Schwierigkeiten hatte, ausreichende Mengen an „sauberen recycelten Materialien“ zu finden, was den Übergang verlangsamt hat.

Atmen

Produkt: Methanol

Dieses Forschungsteam aus Bangalore, Indien, entwickelt einen künstlichen Photosyntheseprozess zur Umwandlung von CO2 in Methanol, einem wichtigen Rohstoff und Brennstoff. Herkömmliches Methanol ist eine flüssige Petrochemie, die zur Herstellung von Harzen, Pharmazeutika, Parfums und einer Vielzahl anderer Produkte verwendet wird. Wissenschaftler auf der ganzen Welt konkurrieren darum, das beste Verfahren zur Umwandlung von Abfall-CO2 in Methanol zu entwickeln.

C4X

Produkte: Chemikalien, Bio-Composite-Schaumkunststoffe

Dieses Team aus Suzhou, China, wird von Wayne Song geleitet, einem Experten für Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffe, einem Material aus Sägemehl und Kunststofffasern. C4X verwendet aufgefangenes CO2 zur Herstellung von Methanol, Ethylenglykol und Bioverbundschaumstoffen.

Andere Naturfasern, zusätzlich zu Holz und einschließlich Reishülsen, Palmfaserabfälle und Flachs, können verwendet werden, um Bio-Verbundwerkstoffe herzustellen. Diese Materialien finden zunehmend ihren Weg in umweltfreundliches Bauen und umweltfreundliche Produkte, um Petrochemikalien zu ersetzen.