Trotz der Bemühungen der Delegierten des diesmonatigen Klimagipfels in Glasgow bewegt sich die Welt immer noch auf ein potenziell katastrophales Ausmaß der globalen Erwärmung zu. Jetzt wenden sich einige Länder und Unternehmen neuen Technologien zu, um Kohlenstoff aus der Luft zu ziehen.
Heute kündigte das US-Energieministerium (DOE) einen mutigen neuen Plan an, um diese Technologien, die sogenannten Kohlendioxid-Entfernungs-(CDR)-Technologien, mit dem Start einer neuen Initiative „Carbon Negative Shot“ kosteneffektiv und skalierbar zu machen. Mit dieser Initiative versucht die Agentur, die Kosten von CDR in diesem Jahrzehnt drastisch zu senken – auf weniger als 100 US-Dollar pro Tonne –, damit es in einem ausreichend großen Umfang eingesetzt werden kann, um „Gigatonnen“ oder Milliarden Tonnen Kohlendioxid zu entfernen aus der Atmosphäre.
Das ist eine Menge CO2-Belastung
Das ist eine Menge CO2-Belastung. Die Sequestrierung einer Gigatonne Kohlendioxid würde laut DOE in einem Jahr die Beseitigung der Verschmutzung von etwa 250 Millionen Fahrzeugen – der gesamten leichten Flotte der USA – bedeuten. Da sich CDR-Technologien noch in einem relativ frühen Entwicklungsstadium befinden, müssen noch erhebliche Hürden genommen werden, bevor das DOE dies tun kann.
CDR ist eine Reihe von Strategien, die darauf abzielen, CO2 abzusaugen, um zu verhindern, dass Wärme in der Atmosphäre eingeschlossen wird. Die Natur kann einiges davon für uns tun – Bäume und Pflanzen ziehen CO2 aus der Luft. Es gibt auch eine „Direct Air Capture“-Technologie, die diesen Prozess mit kohlenstoffsaugenden Maschinen nachahmt, aber noch in großem Maßstab eingesetzt werden muss.
Um genug zu ziehen wärmespeichernde Umweltverschmutzung werden die USA wahrscheinlich groß angelegte Direktlufteinfanganlagen benötigen. Die größte Direktluftabscheidungsanlage ging Anfang dieses Jahres in Island in Betrieb und kann jährlich nur 4.000 Tonnen Kohlendioxid absaugen. Das entspricht in etwa den Emissionen von 790 Pkw im Jahr. Bis heute gibt es laut der Internationalen Energieagentur nur 19 direkte Lufteinfanganlagen auf der ganzen Welt, und sie haben nur die Kapazität, einen winzigen Bruchteil der Ziele des DOE zu erfassen.
Die Kosten sind ein wichtiger Grund, warum die Technologie nicht weiter fortgeschritten ist. Unternehmen wie Microsoft zahlen etwa 600 US-Dollar für jede Tonne CO2, die die isländische Anlage abscheidet. Das Unternehmen pumpte im Geschäftsjahr 2020 umgerechnet 11.164.000 Tonnen Kohlendioxid ab. Bei 600 US-Dollar pro Tonne müsste Microsoft fast 6,7 Milliarden US-Dollar zahlen, um nur ein Jahr seiner Verschmutzung zu beseitigen.
Die Kosten sind ein wichtiger Grund, warum die Technologie nicht weiter fortgeschritten ist
Aber die Kosten sind nicht die einzige Herausforderung. Direct-Air-Capture-Anlagen fangen CO2 mithilfe von Filtern oder chemischen Lösungen ab. Um das eingeschlossene CO2 freizusetzen, damit es sicher gelagert werden kann, muss der Filter oder die chemische Lösung auf sehr hohe Temperaturen erhitzt werden – zwischen 100 und 900 Grad Celsius. Das kostet viel Energie. In einem Catch-22 könnten die Maschinen, die Kohlenstoff aus der Luft ziehen, bis 2100 bis 2100 bis zu einem Viertel der globalen Energieversorgung verbrauchen, so eine Studie aus dem Jahr 2019, die in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde. Wenn diese Energie aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe stammt, könnte sie zu dem Problem beitragen, das sie zu lösen versucht. (Und es ist technisch immer noch schwierig, mit rein erneuerbarer Energie die extrem hohen Temperaturen zu erreichen, die für die chemische Lösungsmethode der direkten Luftabscheidung erforderlich sind.) Deshalb sagt das DOE wahrscheinlich in seiner heutigen Ankündigung, dass es dies tun will Stellen Sie sicher, dass „Emissionen, die beim Ausführen und Erstellen der Entfernungstechnologie entstehen, berücksichtigt werden.“
Schließlich zielt das DOE darauf ab, Orte zur Speicherung von CO2 zu sichern, an denen es für mindestens 100 Jahre überwacht werden kann. Es muss idealerweise noch viel länger abgeschottet bleiben, um zu verhindern, dass die Menschheit tiefer in die Klimakrise fällt. Im Werk in Island wird CO2 unter die Erde gepumpt, wo es nach Angaben der Unternehmen hinter dem Projekt Tausende von Jahren in Felsformationen gespeichert werden kann. Das vulkanisch aktive Island hat relativ junges und poröses Basaltgestein, das sich ideal für diese Art der Lagerung eignet.
Milliarden Dollar für neue Pipelines und CO2-Speicherinfrastruktur
Die USA müssen nicht nur ähnlich geeignete Standorte finden, sondern auch über neue Pipelines dorthin transportieren. Der Infrastrukturgesetzentwurf der Biden-Regierung, der sich einer endgültigen Abstimmung nähert, umfasst Milliarden von Dollar für neue Pipelines und 3,5 Milliarden Dollar für vier “Hubs” zur direkten Lufterfassung. Das hat bereits einige Umweltgruppen besorgt über Pipelinebrüche, wie eine, die letztes Jahr die Bewohner einer kleinen, mehrheitlich schwarzen Gemeinde in Mississippi krank machte. In hohen Konzentrationen ist Kohlendioxid ein gefährliches Erstickungsmittel.
Trotz all dieser Herausforderungen haben führende Klimawissenschaftler, die mit den Vereinten Nationen zusammenarbeiten, die Kohlenstoffentfernung in Fahrpläne aufgenommen, um die Klimakrise auf ein einigermaßen beherrschbares Maß zu begrenzen. Dies wurde von einigen progressiven Aktivisten kritisiert, die die Kohlenstoffentfernung als Ablenkung vom Übergang von fossilen Brennstoffen zu erneuerbaren Energien sehen. Und selbst Experten, die in Bezug auf die Zukunft der Technologie optimistisch sind, warnen davor, dass sie eine Beilage und nicht das Hauptgericht eines Plans zur Bekämpfung des Klimawandels sein soll.
„Es ist höchstens eine Ergänzung, die uns helfen kann, den Klimawandel zu reduzieren“, sagte David Morrow, Forschungsdirektor am Institute for Carbon Removal Law and Policy an der American University, gegenüber The Verge im September, als das Werk in Island ans Netz ging. „Aber es kann nicht die Reduzierung von Emissionen ersetzen.“
Die USA, der zweitgrößte CO2-Verschmutzer der Welt, müssen sich immer noch in erster Linie darauf konzentrieren, Alternativen zu fossilen Brennstoffen zu finden, um Treibhausgasemissionen überhaupt zu vermeiden.
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