Unsere Ozeane: Kraft im Kampf gegen den Klimawandel

Wir leben und überleben auch womöglich dank der Meere, denn sie bereits ein Viertel der menschengemachten CO₂-Emissionen absorbiert. Nun arbeiten Forscher und Start-ups daran, Milliarden zusätzliche Tonnen aus der Erdatmosphäre zu saugen – mittels Direct Ocean Capture.

Direct Ocean Capture macht sich ein Naturgesetz zunutze, dass 1801 der britische Forscher William Henry entdeckte: Enthält die Luft zu viel CO₂, absorbiert Wasser die überschüssige Menge. Das kalifornische Start-up Captura, eine Ausgründung des California Institutes of Technology, hat nun ein Verfahren entwickelt, mit dem dieser natürliche Effekt beschleunigt werden kann:

1. Zunächst wird Meerwasser angesaugt.
2. Dann wird 0,5 % davon entsalzt, um Frischwasser und Salzlauge zu gewinnen.
3. Die Salzlauge wird per Elektrolyse in einen sauren und einen basischen Teil gespalten.
4. Der saure Lösung wird in das restliche Meerwasser gegeben: Der pH-Wert sinkt, bereits gebundenes CO₂ wird freigesetzt, was dann zu 90 bis 95 % abgesaugt und weiterverarbeitet werden kann.
5. Das nun basische Meerwasser wird zurück in den Ozean geleitet. Um seinen ursprünglichen pH-Wert wiederherzustellen, saugt es die zuvor entnommene Menge sauren CO₂ aus der Luft. Dies kann zwei Wochen bis maximal ein Jahr dauern.

Auch wenn der Schwerpunkt unserer Anstrengungen gegen den Klimawandel auf der Verringerung der Emissionen liegt, müssen wir laut dem UN-Organ Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) zusätzlich CO₂ aus der Atmosphäre entfernen, um die Klimaziele des Pariser Abkommens zu erreichen. Entsprechend wichtig ist die Entwicklung innovativer Technologien, die das ermöglichen. Ein weiteres, schon bekannteres Verfahren ist Direct Air Capture, bei dem CO₂ direkt aus der Luft gefiltert wird. Hohe Kosten und ein großer Energieverbrauch vereiteln bisher den Einsatz im großen Stil. Direct Ocean Capture scheint eine vielversprechende, kosteneffizientere Alternative zu sein: Indem es sich eines natürlichen Prozesses bedient, benötigt es etwa 75 % weniger Energie, um dieselbe Menge CO₂ zu extrahieren. Das nachfolgende Video beleuchtet nicht nur das Verfahren, sondern auch mögliche Nebenprodukte und -effekte:

Eindrucksvoll erklärt: „Ocean carbon dioxid removal via electrochemestry“

Die erste Testanlage läuft bereits seit einigen Monaten im kalifornischen Newport Beach – mit sehr guten Ergebnissen. Weitere sollen noch 2024 an den Start gehen. Kommerzielle Anlagen könnten zum Beispiel an die bereits weltweit im Einsatz befindlichen Meerwasserentsalzungsanlagen gekoppelt werden. Auch ist denkbar, Anlagen auf ausgedienten Bohrinseln zu bauen, die extrahiertes CO₂ in leeren Öl- und Gasfeldern einlagern.

Auch wenn die Forscher gemäß Henrys Naturgesetz davon ausgehen, dass die Meere die entzogene Menge Treibhausgas wieder vollständig aus der Luft ziehen müssen – den Beweis haben sie noch nicht erbracht, da die Wassermassen der Weltmeere Messungen unmöglich machen. Doch genau in diesen Massen liegt auch die Chance, das Klima mittels Direct Ocean Capture wirksam zu entlasten. Zudem könnte das Verfahren in veränderter Form noch einen anderen Stoff liefern: Kalziumkarbonat, ein Bestandteil von Zement. Um diesen zu gewinnen, muss bisher fossiler Kalkstein gebrannt werden, wobei sehr viel CO₂ entsteht. Ein weiterer Grund, die Entwicklung von Direct Ocean Capture im Auge zu behalten.

Neugierig auf mehr? Künstliche Blätter, Bäume und Wolken sind weitere Methoden, über die wir hier berichten: Kampf dem Klimawandel: So wollen Forscher CO₂ aus der Luft holen.