Um eine Chance zu haben, die Pariser Klimaziele doch noch zu erreichen, reicht es nicht mehr aus, CO2 nur einzusparen. Expert:innen sehen auch die Rückholung von CO2 in großem Maßstab als unvermeidbar.

Neben der Aufforstung von Wäldern sollen dazu auch verschiedene neue Technologien beitragen, etwa sogenannte CO2-Sauger. Eine effiziente und zugleich kostengünstige Methode haben jetzt Forscher:innen der Stanford University entwickelt.

Bei dem neuen Verfahren wird gewöhnliches Gestein so erhitzt, dass Materialien entstehen, die spontan CO2 aus der Atmosphäre ziehen und dieses dauerhaft speichern können. Diese reaktiven Materialien können in herkömmlichen Brennöfen hergestellt werden, wie sie bei der Zementherstellung eingesetzt werden, wie es in einer Mitteilung heißt.

Die Herstellung von Zement diente den Forscher:innen um den Chemieprofessor Matthew Kanan auch als Vorbild. Für ihr Verfahren haben die Forscher:innen Kalziumoxid mit einem Mineral, das Magnesium- und Silikationen enthält, gemischt. Während des Brennens bei 1.400 Grad Celsius tauschen die beiden Mineralien Ionen aus.

Dadurch entstehen Magnesiumoxid und Kalziumsilikat. Diese beiden Mineralien sind alkalisch, wodurch sie mit dem sauren CO2 in der Atmosphäre schnell reagieren. In der Natur wird dieser Vorgang als Verwitterung bezeichnet, dauert aber Jahrzehnte.

„Die Erde verfügt über einen unerschöpflichen Vorrat an Mineralien, die in der Lage sind, CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen“, erklärt Chemiker Kanan. „Aber sie reagieren einfach nicht schnell genug, um den menschlichen Treibhausgasemissionen entgegenzuwirken.“

Ihre Arbeit löse das Problem auf eine Weise, die „einzigartige skalierbar“ sei, so die Forscher:innen. Sowohl im Schnelltest im Labor als auch bei einem länger dauernden Test im Freien hat sich das Verfahren bewährt. Die Ergebnisse ihrer Experimente haben sie im Rahmen einer Studie in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.

Weiterer Vorteil: Das Verfahren soll den Forscher:innen zufolge weniger als die Hälfte der Energie benötigen, die führende Technologien zur CO2-Abscheidung verbrauchen würden. Zudem könnten die dabei entstandenen Materialien in der Landwirtschaft eingesetzt werden – und dadurch etwa die Kalkung von Böden ersetzen.

Denn Kalziumsilikat gibt bei der Verwitterung Silizium an den Boden ab. Dieses kann von Pflanzen aufgenommen werden, was Ernteerträge und Widerstandsfähigkeit verbessert.

Material sei jedenfalls im Überfluss vorhanden, so die Forscher:innen. Mit dem auf der Erde verfügbaren Ausgangsmaterial könne mehr CO2 aus der Luft geholt werden als die Menschheit jemals produziert habe.