Klimawandel: MIT-Team will Kohlendioxid aus dem Meer entfernen

Die Meere nehmen Kohlendioxid aus der Atmosphäre auf und versauern. Mit einem neuen Verfahren soll es wieder aus dem Wasser entfernt werden.

Artikel veröffentlicht am 21. Februar 2023, 11:30 Uhr, Werner Pluta

Meer mit Welle (Symbolbild): Die Ozeane nehmen 30 bis 40 Prozent des Kohlendioxids auf. (Bild: Brian Bielmann/AFP via Getty Images)

Die Ozeane nehmen einen großen Teil des Kohlendioxids aus der Atmosphäre auf. Ein Team des Massachusetts Institute Of Technology (MIT) hat ein Verfahren entwickelt, um das Gas wieder daraus zu entfernen.

Der Aufbau besteht aus zwei Kammern. In der ersten werden an reaktiven Elektroden Protonen an das Meerwasser abgegeben. Dadurch wird das Wasser angesäuert, um gelöste anorganische Hydrogenkarbonate in molekulares Kohlendioxid umzuwandeln, das als Gas unter Vakuum gesammelt wird.

Dann wird das Wasser in die zweite Kammer geleitet. Dort wird eine umgekehrte Spannung angelegt. Dadurch werden die Protonen aus dem Wasser gezogen und das saure Wasser wieder in alkalisches umgewandelt, das dann zurück ins Meer geleitet wird. Die Reihenfolge der Kammern wird regelmäßig getauscht, wenn ein Elektrodensatz keine Protonen mehr enthält.

Wohin mit dem Kohlendioxid?

Das aus dem Wasser entfernte Kohlendioxid kann als Rohstoff genutzt werden, etwa um Ethanol oder synthetische Kraftstoffe herzustellen. "Man kann sicherlich in Betracht ziehen, das abgeschiedene Kohlendioxid als Rohstoff für die Herstellung von Chemikalien oder Materialien zu verwenden, aber man wird nicht alles dafür nutzen können", sagte Alan Hatton. Ein erheblicher Teil des abgeschiedenen Kohlendioxids müsse in den Untergrund eingelagert werden.

Die Ozean nehmen etwa 30 bis 40 Prozent des Kohlendioxids auf, das durch menschliche Aktivitäten in die Atmosphäre emittiert wird. Dadurch versauern die Ozeane, was wiederum das marine Leben, vor allem die Korallen schädigt. Der Vorteil, das Kohlendioxid aus dem Wasser zu entfernen statt aus der Luft, sei, dass die Kohlendioxidkonzentration im Meerwasser deutlich höher ist. Das vereinfache den Prozess.

Die Idee des Teams um Hatton und Kripa Varanasi ist, das von ihnen entwickelte System mit anderen, bereits vorhandenen Anlagen zu koppeln, zum Beispiel mit einer Meerwasserentsalzungsanlage. Auch Schiffe, die Aufbereitungssysteme für Wasser an Bord haben, könnten damit ausgestattet werden. So könnten Reedereien einen Teil der von ihnen verursachten Emissionen ausgleichen, sagte Varanasi.

Das Team, das seine Entwicklung in der Fachzeitschrift Energy & Environmental Science beschreibt, schätzt, dass in etwa zwei Jahren ein Demonstrator für das Verfahren verfügbar sein könnte. Bis dahin will es nach einer Möglichkeit suchen, das Kohlendioxid ohne ein Vakuum aus dem Wasser zu entfernen, sowie nach einer, um die Ausfällung von Mineralien zu verhindern, die die Elektroden verunreinigen können.

Das Kohlendioxid sei das entscheidende Problem unserer Zeit. "Wir brauchen also eindeutig jede Hilfe, die wir bekommen können", sagte Varanasi, aber: "Wir können nicht die Emissionen des gesamten Planeten behandeln."