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Kohlendioxid-Capture

Motivation

Kohlendioxid1) (CO2) ist ein farb- und geruchsloses Gas. Es ist natürlich in der Erdatmosphäre enthalten und entsteht bei Verbrennungsvorgängen, bei Fermentationsprozessen (Verrottung von organischem Material) und bei der Atmung von Menschen und Tieren. Pflanzen benötigen es für ihr Wachstum (Photosynthese), wodurch ein geschlossener CO2-Kreislauf entsteht.

Abb.1
Kohlendioxid-Kreislauf

Durch die zunehmende Industrialisierung, aber auch durch die stetig wachsende Weltbevölkerung, wächst der Energiebedarf auf der Erde exponentiell an. Zu einem großen Teil wird dieser Energiebedarf durch die Verbrennung fossiler Rohstoffe (Kohle, Erdöl, Erdgas) gedeckt. Das dabei freigesetzte CO2 kann aber nur zu einem geringen Teil durch den CO2-Kreislauf aufgenommen werden, der Rest verbleibt in der Atmosphäre und trägt so zum Treibhauseffekt bei.

Als Treibhauseffekt versteht man die Absorption der von der Erdoberfläche reflektierten Sonneneinstrahlung und der damit verbundenen Erderwärmung. Die Absorption geschieht durch sogenannte Treibhausgase zu denen auch das CO2 gehört. Ohne den Treibhauseffekt würde die Temperatur der Erde bei -18 °C liegen. Durch die natürlich in der Atmosphäre enthaltenen Treibhausgase beträgt die mittlere Oberflächentemperatur der Erde 15 °C. Dieser Effekt wird als natürlicher Treibhauseffekt bezeichnet. Der durch die Verbrennung von fossilen Energieträgern hervorgerufene Treibhauseffekt wird als anthropogener Treibhauseffekt bezeichnet.

Die zusätzliche Erderwärmung durch den anthropogenen Treibhauseffekt bewirkt einen Klimawandel, welcher sich in der Steigerung der Oberflächentemperatur der Erde bemerkbar macht. Eine Temperaturerhöhung um wenige °C kann bereits immense Folgen haben (Schmelzen der Polkappen, Erhöhung des Meeresspiegels, Flutkatastrophen, Ernteausfälle usw.). Die vom Menschen hervorgerufenen CO2-Emissionen müssen daher soweit wie möglich reduziert werden. Eine Herangehensweise ist dabei neben der Verwendung regenerativer Energiekonzepte die Minimierung der ausgestoßenen CO2-Mengen.

Der CCS-Prozess (Carbon Capture and Storage, deutsch: Kohlenstoffabscheidung und -lagerung) dient dazu, einen Großteil des entstehenden CO2 aus Prozessabgasen abzufangen und zu speichern, damit es nicht in die Atmosphäre gelangt und zu einem Fortschreiten des Klimawandels beiträgt.

1)Weitere Informationen zu Kohlenstoffdioxid
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