Ein Forscherteam des Karlsruher Instituts für Technologie (TIK) und der Universität von Toronto hat eine innovative Methode entwickelt, um mithilfe von Klima- und Lüftungssystemen synthetische Kraftstoffe aus Kohlendioxid (CO2) und Wasser in der Umgebungsluft herzustellen. Lüftungssysteme für Gebäude werden an spezielle Geräte angeschlossen, die Kohlendioxid direkt aus der umgebenden Atmosphäre sammeln und in Kohlenwasserstoff umwandeln, der später als erneuerbarer synthetischer Kraftstoff verwendet wird. Das Forschungsteam stellte sein Konzept für die Herstellung eines synthetischen Kraftstoffs namens "Crowd Oil" in der Zeitschrift Nature Communications vor.
Heutzutage ist die CO2-Konzentration in der Luft nicht so hoch und ihr Anteil beträgt 0,038%. Aus diesem Grund müssen große Filtersysteme verwendet werden, um mehr Luftmassen in eine erhebliche Menge Kraftstoff umzuwandeln. Ein Forschungsteam unter der Leitung von Professor Dittmeyer und Professor Jeffrey Ozin von der University of Toronto (Kanada) schlägt eine dezentrale Produktion künstlicher Brennstoffe vor, indem spezielle Geräte an vorhandene Lüftungs- und Klimaanlagen angeschlossen werden. Laut Dittmeier ist die dafür erforderliche Technologie bereits verfügbar, und es wird erwartet, dass die Kombination verschiedener Temperaturen und Materialien in bestimmten Phasen die Kohlenstoffverwertung erhöht und eine hohe Prozesseffizienz gewährleistet.
„Wir beabsichtigen, Luftreinigungstechnologien einerseits und Kraftstoff- und Energietechnologien andererseits so zu kombinieren, dass finanzielle Kosten und Energieverluste im Syntheseverfahren minimiert werden. Darüber hinaus kann unser "Luftkraftstoff" viele neue Befürworter für die "Energiewende" anziehen. Private PV-Systeme haben bereits gezeigt, wie gut es funktionieren kann. " Die Umstellung von CO2 erfordert jedoch große Mengen an Strom, um Wasserstoff oder synthetische Kraftstoffe zu erzeugen. Bei der Stromerzeugung darf kein Kohlendioxid verwendet werden, dh es darf nicht aus fossilen Quellen erzeugt werden. „Eine rasche und weit verbreitete Einführung erneuerbarer Energiequellen, auch durch die Installation von Photovoltaikanlagen in Gebäuden, ist erforderlich“, sagt Dittmeyer.
In ihrer Veröffentlichung liefern Dittmeyer und Ozin quantitative Analysen von Bürogebäuden, Einzelhandelsflächen und energieeffizienten Gebäuden, um das wirtschaftliche Potenzial der Installation von Umwandlungsgeräten in allen Gebäuden aufzuzeigen. Wissenschaftler glauben, dass ein erheblicher Teil des für den Transport verwendeten fossilen Brennstoffs durch "Luftbrennstoff" ersetzt wird. Nach ihren groben Schätzungen entspricht die Menge an CO2, die aus den Luftreinigungssystemen von 25.000 großen Supermärkten in Deutschland gewonnen werden kann, dreißig Prozent der Verbrauchernachfrage nach Kerosin und acht Prozent der Nachfrage nach Dieselkraftstoff. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, das erhaltene Produkt in der chemischen Industrie zur Herstellung eines universellen Baustoffs zu verwenden.
In ihrer Forschung basieren die Forscher auf der Modellierung des Prozesses und einer vorläufigen Untersuchung seiner einzelnen Stadien. Die Ergebnisse zeigen, dass die Energieeffizienz (das Verhältnis der verbrauchten Energie zur Menge der produzierten Chemikalie) ungefähr 50 bis 60 Prozent betragen sollte und die Kohlenstoffeffizienz (der Gehalt an verbrauchten Kohlenstoffatomen im fertigen Brennstoff) fast hundert Prozent betragen wird. Um die Simulationsergebnisse zu testen, entwickeln Wissenschaftler ein vollständig integriertes Verfahren mit einem geplanten Kohlendioxidumsatz von 1,25 kg / h.
Gleichzeitig haben Wissenschaftler festgestellt, dass das vorgeschlagene Konzept die Nachfrage der Verbraucher nach Erdölprodukten nicht vollständig befriedigen kann. Die Frage nach der Notwendigkeit, die Nachfrage nach Flüssigbrennstoffen zu verringern, ist nach wie vor akut und soll mit Hilfe neuer Entwicklungen im Verkehrssektor gelöst werden. Trotz der Tatsache, dass die Technologie der CO2-Verarbeitung bereits in gewisser Weise einsatzbereit ist, gibt es in dieser Richtung noch viel Forschungs- und Ingenieurarbeit.
Autor: proger