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Bei industriellen Aktivitäten, von der Stromerzeugung bis zur Zementfertigung, werden immense Mengen Treibhausgase emittiert, darunter Kohlendioxid (CO2). Diese Treibhausgase in der Atmosphäre müssen dringend reduziert werden, damit Europa bis 2050 klimaneutral werden kann.
Daher wurden im EU-finanzierten Projekt CarbFix2 bahnbrechende Technologien zur CO2-Abscheidung und -Speicherung getestet und ausgeweitet. Dabei wird CO2 an der Emissionsquelle, zum Beispiel einem Fabrikschlot, abgeschieden und anschließend abtransportiert und sicher eingespeichert.
Das Einzigartige an der Innovation von CarbFix2 ist, dass das CO2 in großen Wasserbecken aufgelöst und dann dauerhaft unter der Erde als Gestein gespeichert wird. Das ist ein bisschen wie die Zugabe von Kohlensäure zu Wasser – nur viel größer. Durch chemische Reaktionen wird das gelöste CO2 dann in Gestein gefestigt, sodass es nicht in die Atmosphäre freigesetzt wird.
Das Projekt hatte kürzlich den US-amerikanischen Schauspieler Zac Efron für die Netflix-Reisesendung „Down to Earth“ zu Gast, in der gesunde und nachhaltige Lebensweisen gezeigt werden. Es wurde auch auf BBC, HBO, National Geographic und weiteren Kanälen vorgestellt.
CO2 extrahieren, auflösen und einspeichern
Das CarbFix2-Team baute auf dem Erfolg vergangener Projekte auf und achtete darauf, dass das Verfahren auf die Anforderungen der Industrie hochskaliert werden kann.
„Die CO2-Abscheidung und -Speicherung ist ein wichtiger Teil des Klimaschutzes“, erklärt die Projektkoordinatorin Edda Sif Pind Aradóttir. „Wir wollten diese Methode als wirtschaftlich tragbare Alternative für die Industrie optimieren.“
Das Projekt wurde am Geothermalkraftwerk Hellisheiði in Island durchgeführt, einem der größten der Welt. In dem Kraftwerk wird aus der Hitze eines Vulkans Strom erzeugt und das Warmwasser für einen Großteil der Bevölkerung bereitgestellt. Seit 2014 werden die CO2-Emissionen aus der Abluft der Anlage durchgehend abgeschieden.
Im Rahmen von CarbFix2 wurde dies weiter ausgebaut. Das Team konnte bestmögliche Verfahren ermitteln, um die Gase der Anlage in Süßwasserreservoirs aufzulösen. Mit einem umfassenden Kontroll- und Verifizierungsprogramm wurde sichergestellt, dass sich dauerhafte Speicherung unter der Erde sicher ist.
„Wir haben das Wissen zu geochemischen Mineralisierungsprozessen vertieft“, berichtet Aradóttir. „Das bildete die Grundlage für die Großversuche zur Injektion von Gas in Meerwasser.“
Zusätzlich wurde an dem Kraftwerk eine direkte Anlage zur CO2-Gewinnung aus der Luft installiert, um das CO2 direkt aus der Atmosphäre zu extrahieren. Dieser Extraktionsprozess wurde dann mit den Schritten zur Auflösung und Speicherung verknüpft, um die wirtschaftliche Tragfähigkeit des Gesamtprozesses nachzuweisen.
CO2-Abscheidung aus Industrieemissionen
Im CarbFix2-Projekt wurde im bisher größten Maßstab gezeigt, dass CO2 aus Industrieemissionen sicher abgeschieden und als Gestein unter der Erde gespeichert werden kann. „Diese Mineralisierung geschieht eigentlich im Laufe von Tausenden Jahren, wenn überhaupt“, ergänzt Aradóttir. „Mit unserer Technologie ist es innerhalb weniger Jahre möglich.“
Kurz nach Projektende wurde Carbfix als Unternehmen gegründet, um die Technologie auf den Markt zu bringen. Als weltweit erster Anbieter der CO2-Mineralspeicherung erregte das Start-up viel Aufmerksamkeit. Amina J. Mohammed, stellvertretende Staatssekretärin der Vereinten Nationen, besuchte vor Kurzem das Unternehmen, um die CO2-Mineralisierung und das immense Potenzial für die ganze Welt zu besprechen.
Über das Projekt wird weiterhin der Klimawandel umgekehrt. Strategien wie der Europäische Grüne Deal, über den die Klimaneutralität bis 2050 erreicht werden soll, beruhen auf den Informationen aus dem Projekt. „Wir haben bereits Abkommen unterzeichnet, um die direkte Gewinnung von CO2 aus der Luft und anschließende mineralische Speicherung auszuweiten“, sagt Aradóttir. „Im ersten Projekt, das 2021 anlief, wurden jedes Jahr 4 000 Tonnen CO2 dauerhaft aus der Luft entfernt. Derzeit wird eine Anlage in 10-facher Größe gebaut.“
Auch die Vorbereitungen für das Coda Terminal, das als Knotenpunkt für den grenzüberschreitenden CO2-Transport und die Speicherung in Island dienen soll, laufen. CO2, das an Industrieanlagen in Nordeuropa gewonnen wird, soll zum Terminal geliefert und zur dauerhaften Lagerung in Tanks umgefüllt werden.
Dieses CO2 wird dann in ein Netz von Injektionsbrunnen gepumpt, in denen es in Wasser aufgelöst und anschließend in den Boden umgeleitet wird. Das Terminal wird voraussichtlich 2025 in Betrieb genommen.