Von Emissionen zu Lösungen: 4 Möglichkeiten, wie CO2 als wertvoller Rohstoff genutzt werden kann
Dietmar Huber, Vice President Power-to-X
Durch innovative Methoden der Kohlenstoffabscheidung, -speicherung und -nutzung ist es möglich, CO2-Emissionen von einem Problem in eine Lösung zu verwandeln. Zurückgewonnenes CO2 kann bei der Power-to-X-Technologie, bei der grüner Wasserstoff hergestellt wird (mit erneuerbarem Strom), in anderen Anwendungen als Rohstoff eingesetzt werden und so dazu beitragen, das Problem der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu lösen. Gleichzeitig kommt ihm innerhalb einer umfassenden Strategie zur Reduzierung der Emissionen eine wichtige Rolle zu.
CO2-Emissionen sind zusammen mit anderen Treibhausgasen eine treibende Kraft des Klimawandels. Aus diesem Grund diskutieren wir häufig über die Reduzierung von CO2-Emissionen als Teil unserer Strategie zur Bewältigung der Klimakrise und zur Erreichung von Nachhaltigkeitszielen. Trotz ehrgeiziger Maßnahmen von Regierungen und privaten Organisationen sinken die Emissionen jedoch nicht schnell genug. In einigen Sektoren steigen die CO2-Emissionen sogar. Das wirft Fragen auf: Was können wir noch tun, um die Reduzierung der Kohlenstoffemissionen zu beschleunigen? Könnten wir zum Beispiel die CO2-Emissionen, die eigentlich ein Problem darstellen, in eine wertvolle Ressource verwandeln?
Genau dies ist in der Tat möglich. Die Abscheidung und anschließende Nutzung von Kohlenstoff (CCU) steht weltweit im Mittelpunkt intensiver Forschungs- und Innovationsarbeit. Hier die vier wesentlichen Vorteile der Verwendung von abgeschiedenem - und idealerweise biogenem - CO2 als Rohstoff:
1. Kohlenstoff-Kreislaufwirtschaft
Der Zusammenhang zwischen dem Anstieg der CO2-Konzentration und dem Klimawandel ist seit langem bekannt, da industrielle und gewerbliche Prozesse - insbesondere die Verbrennung fossiler Brennstoffe - in großem Umfang CO2-Emissionen freisetzen. Im Laufe der Zeit haben die zunehmenden Emissionen in Verbindung mit der Abholzung der Wälder zu einem Anstieg der CO2-Konzentration in der Atmosphäre geführt, der zum Treibhauseffekt der Erde beiträgt und den globalen Klimawandel herbeiführt.
Emittiertes CO2 wurde traditionell als eine Art von Abfall behandelt. Durch die CCU (carbon capture utilization)-Technologie hat es jedoch zunehmend an wirtschaftlichem Wert gewonnen. Durch die Einführung der Kohlenstoffabscheidung kann die Menge des in die Atmosphäre freigesetzten CO2 verringert werden. Zusammen mit vielen anderen Lösungen wird dies die Erwärmung des Planeten verlangsamen und unsere Chancen erhöhen, die Klimakrise zu bewältigen.
2. Reduzierung der Verkehrsemissionen
Eine der wichtigsten Anwendungen für recyceltes CO2 ist die Power-to-X (PtX) Technologie, wobei sich „Power“ auf erneuerbaren Strom und „X“ auf eine Reihe von Produkten bezieht.
Das PtX-Verfahren zielt darauf ab, Kohlendioxidemissionen, die vorzugsweise aus erneuerbaren Quellen stammen, zusammen mit grünem Wasserstoff zur Herstellung von Kraftstoffen und Rohstoffen für die petrochemische Industrie zu nutzen, die dort in der bestehenden Infrastruktur verwendet werden können.
Das ist wichtig, da der Verkehr für etwa 25 % der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich ist, was ein großes Hindernis für die Erreichung unserer Klimaziele darstellt. Die Verringerung der Emissionen in allen Bereichen erfordert die weitgehende Dekarbonisierung des Verkehrssektors, und neben anderen Lösungen wird Power-to-X hierbei eine Schlüsselrolle spielen. In Verbindung mit der Elektrifizierung haben erneuerbare und andere nachhaltigere Kraftstoffe, einschließlich solcher, die mit CO2 und grünem Wasserstoff hergestellt werden (eFuels), das Potenzial, bis zum Jahr 2040 bis zu 50 % der fossilen Kraftstoffe in der Mobilität zu ersetzen (IEA-Weltenergieausblick 2019).
3. Mehr nachhaltige Produkte
Ist es möglich, den Kohlenstoffkreislauf zu schließen, indem ein Teil des emittierten Kohlendioxids für die industrielle Produktion verwendet wird? Ja, das ist möglich!
Die Möglichkeit, erneuerbare Kraftstoffe, so genannte eFuels, herzustellen, ist zwar eine wichtige, aber bei weitem nicht die einzige Anwendung der CCU. Neben diesen Arten von erneuerbaren Kraftstoffen ähneln auch Kohlenwasserstoffe, die aus abgeschiedenem CO2 und erneuerbarem Wasserstoff synthetisiert werden, in ihrer chemischen Zusammensetzung denen aus fossilem Erdöl und dienen als Rohstoff in der petrochemischen Industrie, z. B. bei der Herstellung von Matratzenschaumstoff, Fußbodenbelägen, Automobilteilen, Dämmstoffen und vielem mehr.
Der Umfang dieser Anwendungen kann variieren, aber sie sind alle von entscheidender Bedeutung auf unserem Weg zu einer Kreislaufwirtschaft und einer nachhaltigen Gesellschaft.
4. Erhöhte Energiesicherheit
In einer Zeit, in der das globale Energiesystem massiv gestört ist, sucht die Welt nach neuen Wegen, um ihre Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern und den Übergang zu erneuerbaren Energiequellen zu beschleunigen.
Ob im Verkehrssektor oder in der Produktion, das abgeschiedene CO2 trägt dazu bei, die Weltwirtschaft zu defossilisieren und die Verwendung von fossilem Öl zu reduzieren, indem es das Potenzial neuer Rohstoffquellen erschließt. In der Praxis bedeutet dies, dass CCU-basierte Kraftstoffe und Rohstoffe eine entscheidende Rolle bei der Verringerung unserer Abhängigkeit von fossilen Energieressourcen wie Kohle, Erdöl und Erdgas spielen.
Herausforderungen und Zukunftsaussichten
CO2 als Rohstoff zu nutzen stellt sicherlich eine Herausforderung dar. So müssen die Quellen, aus denen CO2 abgeschieden wird, sowohl nachhaltig sein, d. h. vorzugsweise biogene oder nicht vermeidbare CO2-Emissionen industriellen Ursprungs, als auch wirtschaftlich tragfähig.
Wenn wir unsere Klimaziele erreichen wollen, wird jedoch jede Lösung zur Reduzierung der Kohlenstoffemissionen benötigt. Und wie im Fall von CO2 sind diese Lösungen manchmal genau in den Problemen zu finden, mit denen wir konfrontiert sind. Durch Innovation, Partnerschaft und kontinuierliche Bemühungen können wir eine nachhaltigere Zukunft für uns und unseren Planeten schaffen.
