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Kohlendioxid aus dem Ozean recyceln

Schwimmende Solarinseln auf dem Meer, die genügend Energie produzieren, um einen CO2-neutralen globalen Güterverkehr zu ermöglichen – was wie „Science Fiction“ klingt, hat ein Forscherkonsortium untersucht und für machbar befunden.

Europäische Forscher haben die Utopie von Solarinseln auf den Meeren der Welt durchgerechnet. Ergebnis: Es ist machbar, benötigt aber viel Fläche und Geld. Die PV-Module werden von einem Luftkissen getragen. Bild: Novaton

Die Ozeane sind Kohlendioxidsenken. Die Konzentration des Treibhausgases ist im Meer rund 125-mal höher als in der Luft. Bild: Rosel Eckstein, Pixelio

 

Forscher der ETH Zürich, des Paul Scherrer Instituts (PSI), der Empa, der Universitäten Zürich und Bern sowie der Norwegischen Universität für Forschung und Technologie (NTNU) haben die Idee durchgerechnet, Kohlendioxid aus den Ozeanen zu ziehen und aus ihm mit Hilfe von Solarenergie und Wasserstoff (H2) Methanol (CH3OH) zu gewinnen, das als Kraftstoff verwendet werden könnte.

Kohlendioxidernte im Meer
Ausgangspunkt der Idee sind Solarinseln, also schwimmende Plattformen, ausgestattet mit Photovoltaikanlagen. Da aber Solarstrom nicht gespeichert und von dort nur schlecht abtransportiert werden kann, macht ein Solarkraftwerk auf dem Meer keinen Sinn. Allerdings kann man aus Kohlendioxid und Wasserstoff flüssiges Methanol, aber auch gasförmiges Methan (CH4) herstellen. Die Ausgangsstoffe könnten also direkt aus dem Ozean gewonnen beziehungsweise dort hergestellt werden, so die Idee der Forscher. Auch auf dem Meer kann man das CO2 aus der Luft gewinnen; eine attraktive – und erst noch naheliegende – Alternative wäre aber, die rund 125-mal höhere CO2-Konzentration des Meerwassers für die „Kohlendioxidernte“ auszunutzen.

Bislang noch Utopie

Die dafür benötigte Anlagenfläche für eine weltweite Versorgung von Treibstoff wäre allerdings gewaltig. „Eine Fläche von rund 170 000 km2 wäre nötig, um den jährlichen Bedarf für den globalen Güterverkehr zu produzieren“, erklärt Andreas Borgschulte von der Empa-Abteilung „Advanced Analytical Technologies“. Das ließe sich am ehesten durch Solaranlagen auf dem Meer realisieren, bislang ungenutzte Fläche, die niemandem gehöre, so die Forscher.

Flüssig wäre besser
Im Rahmen ihrer Überlegungen entschieden sich die Forschenden für die Herstellung eines flüssigen Brennstoffs, da sich dieser besser transportieren lässt. Außerdem kann Methanol nicht nur als Treibstoff eingesetzt werden, sondern auch zur Herstellung weiterer chemischer Produkte, etwa Vorprodukte für die Polymerherstellung. Die Möglichkeiten für dessen Verwendung wären wesentlich höher.

Stattlicher Preis

Eine solche „Methanol-Insel“ hat jedoch ihren Preis: Rund 90 Mio US-Dollar würde der Bau einer solchen Chemiefabrik auf dem Ozean kosten. Diese bestünde aus rund 70 Photovoltaikinseln mit einem Durchmesser von rund 100 m2 und einem Schiff mit den Elektrolyse- und Syntheseanlagen. Insgesamt ergäbe dies eine Fläche von rund 550 000 m2. Doch ein einzelner Cluster genügt bei weitem nicht, um eine Null-Bilanz von CO2 zu erreichen. Insgesamt 170 000 solcher Inseln wären nötig, um so viel CO2 zu recyceln, wie zurzeit ausgestoßen wird – ein utopisches Ziel, aber eines, das es sich zu verfolgen lohne. „Große Ideen sind notwendig – Bullerbü-Lösungen versorgen nur Bullerbü, aber nicht den Rest der Welt“, kommentiert Borgschulte.

 


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