Wie das Treibhausgas zum Rohstoff wird

In der Debatte über den Klimawandel stehen Emissionen aus der Verbrennung fossiler Energieträger, wie beispielsweise in Kraftwerken, ganz oben auf der Liste der Verursacher. Den Löwenanteil am Treibhauseffekt macht Kohlenstoffdioxid (CO ₂) aus. Um die resultierende Erderwärmung auszubremsen, müssen Treibhausgase gemäß Studien aus der Erdatmosphäre dauerhaft entfernt werden.

Vor diesem Hintergrund arbeitet KIT seit 2019 mit der Climeworks Deutschland GmbH und der INERATEC GmbH im vom BMWK geförderten Projekt NECOC (Negative Carbon dioxide to Carbon) zusammen. Ihr weltweit einzigartiger Ansatz: CO ₂ aus der Luft entziehen und es in festen Kohlenstoff umwandeln. Dabei setzen die Projektpartner auf die Kombination ihrer Kerntechnologien. „Direct Air Capture“ von Climeworks bildet die Basis, um die Prozesskette in NECOC mit CO ₂ aus der Umgebungsluft zu versorgen. In einem zweistufigen Verfahren wird CO ₂ aus der Luft mithilfe eines selektiven Filtermaterials adsorbiert und durch Erhitzung wieder freigesetzt. Das eingefangene CO ₂ geht dann in die Methanisierung von INERATEC über.

Im Methanisierungsreaktor reagiert das CO ₂ unter Zugabe von Wasserstoff bei Druck und hohen Temperaturen zu Methan und Wasser. Im finalen Prozessschritt wird das Methan in einer mit flüssigem Zinn befüllten Blasensäule bei hohen Temperaturen in seine Bestandteile zerlegt. Dadurch entsteht hochreines, festes Kohlenstoffpulver, das als Rohstoff für industrielle Anwendungen nutzbar ist, wie z.B. in Baumaterialien, Batterieelektroden, carbonfaserverstärkten Kunststoffen oder Farben. Diese Pyrolysetechnologie wurde am Karlsruher Flüssigmetalllabor (KALLA) des KIT entwickelt. Im Herbst 2022 hat die Versuchsanlage am Campus Nord des KIT ihren Betrieb aufgenommen. Ziel ist es, den Betrieb über einen längeren Zeitraum zu demonstrieren und verschiedene Prozessparameter zu realisieren, die die Herstellung unterschiedlicher Kohlenstoffmodifikationen erlauben.

Sie haben Interesse an Angeboten wie diesen? Abonnieren Sie gerne unseren Newsletter im Bereich „Innovation, Technologie, IT“ und informieren Sie sich über die kostenfreien Leistungen der Innovationsallianz.

Die Innovationsallianz für die TechnologieRegion Karlsruhe ist ein Netzwerk aus sieben Forschungseinrichtungen und der IHK Karlsruhe. Angesichts immer schnellerer Innovationszyklen und komplexer technischer Produkte dient die Innovationsallianz als niedrigschwellige Anlaufstelle für kleine und mittlere Unternehmen, um Zugang zu den mehr als 7.000 Forschenden in der Region zu erhalten und passende Partnerinnen und Partner für gemeinsame Forschungs- und Entwicklungsfragestellungen zu finden. Im WIMA stellen wir regelmäßig interessante Innovationsprojekte aus dem Bezirk der IHK Karlsruhe vor. 

Weitere Informationen zur Innovationsallianz.