Gamechanger: Ein CO2-Filter aus Kaffeesatz
Die Idee
Carbon Capture and Storage, kurz CCS genannt, ist eine Schlüsseltechnologie für eine klimaneutrale Zukunft. CO2 aus Industrieproduktion, bei der das Gas wegen der benötigten chemischen Prozesse anfällt und daher kaum zu vermeiden ist, soll mit CCS bereits an der Quelle aufgefangen werden, bevor es in die Atmosphäre gelangt.
Bei der Roheisenreduktion oder der Zement- und Düngemittelherstellung gelingt das heute schon zum Teil. Doch die bisherigen Verfahren für die Abscheidung von CO2 sind energieintensiv und teuer. Forscher der Universität Sharjah in den Vereinigten Arabischen Emiraten haben nun aber eine neue Technologie zum Patent angemeldet, mit der sich CO2-Abscheider günstig und sogar aus Abfällen herstellen lassen.
Die Köpfe
Entwickelt haben das Verfahren die Chemikerin Haif Aljomard und Professor Chaouki Ghenai, Leiter der Abteilung Biomasse und Bioenergy Research an der Universität Sharjah. Forscherin Aljomard arbeitet bereits seit ihrer Doktorarbeit intensiv an CO2-Capture-Verfahren.
Die Umsetzung
Die Fachleute verwenden einen Mix aus Kaffeesatz und Polyethylenterephthalat (PET). Der Kunststoff kommt häufig in Verpackungen zum Einsatz, etwa in Einwegflaschen. Dritte Zutat ist Kaliumhydroxid. „Durch Co-Pyrolyse von Kaffeesatz und PET-Abfall entsteht in unserem Verfahren Aktivkohle, die das CO2 sehr wirksam an der Quelle bindet“, so Aljomard.
Co-Pyrolyse ist ein Prozess, bei dem zwei oder mehr Materialien zugleich thermisch zersetzt werden, um neue Wertstoffe zu gewinnen. Das Kaliumhydroxid dient als Aktivierungsmittel. Das Verfahren arbeitet bei einer Temperatur von 600 Grad Celsius und benötigt daher weniger Energie als andere Pyrolyseverfahren.
Mit der Aktivkohle aus den Grundstoffen Kaffeesatz und Plastikmüll verbinden die Forscher zwei Ziele: wirksame CO2-Abscheidung und Recycling. Weltweit fallen jährlich allein mehr als acht Millionen Tonnen Kaffeesatz an. „Er landet meist auf Mülldeponien und setzt dort Methan und andere Treibhausgase frei“, sagt Aljomard. Die globalen PET-Abfälle liegen um ein Vielfaches höher. Nur rund die Hälfte wird verbrannt, die Recyclingquoten sind niedrig, der Großteil landet auf Deponien oder im Meer.
Die aus den beiden Abfällen gewonnene Aktivkohle bindet laut Patentschrift CO2 sehr wirksam. Damit könnte der Weg frei sein für effizienteres CCS auch an Kraftwerken, die mit fossilen Brennstoffen laufen.