Aus dem Forschungslabor

Saubere Luft beim Akkuladen

Eine neue Methode zur Entfernung von Kohlendioxid aus einem Luftstrom könnte ein wichtiges Instrument im Kampf gegen den Klimawandel darstellen. Durch abwechselnde Strömungen könnte das System kontinuierlich sowohl das Gas auffangen als auch abführen.
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Die meisten Methoden zur Entfernung von Kohlendioxid erfordern höhere Konzentrationen, wie sie beispielsweise in den Abgasemissionen fossil befeuerter Kraftwerke vorkommen. Eine neue Technik soll nun auch mit niedrigen Konzentrationen zurechtkommen – sie basiert auf dem Durchleiten von Luft durch einen Stapel geladener elektrochemischer Platten. Die beiden Forscher Sahag Voskian, Postdoc am Massachusetts Institute of Technology (MIT), und T. Alan Hatton, Ralph-Landau-Professor für Chemieingenieurwesen am MIT, beschreiben ihr Konzept in der Zeitschrift "Energy and Environmental Science": Bei dem Gerät handelt es sich im Wesentlichen um eine große, spezialisierte Batterie, die beim Aufladen Kohlendioxid aus der Luft über ihre Elektroden aufnimmt und das Gas beim Entladen wieder abgibt. Im Betrieb soll das System einfach zwischen Laden und Entladen wechseln, wobei während des Ladezyklus Frischluft durch das Gerät geblasen wird und dann das reine, konzentrierte Kohlendioxid während des Entladens ausgeblasen wird.

Geringer Energiebedarf

Während sich die Batterie auflädt, findet an der Oberfläche eines jeden Elektrodenstapels eine elektrochemische Reaktion statt. Die Elektrodenstapel sind mit einer Verbindung namens Polyanthrachinon beschichtet, die aus Kohlenstoff-Nanoröhren zusammengesetzt ist. Die Elektroden haben eine natürliche Affinität zu Kohlendioxid und reagieren leicht mit dessen Molekülen im Luftstrom, auch wenn es in sehr geringer Konzentration vorhanden ist. Die umgekehrte Reaktion findet statt, wenn die Batterie entladen wird – wobei das Gerät einen Teil der für das gesamte System benötigten Energie liefern kann – und dabei einen Strom von reinem Kohlendioxid ausstößt. Das gesamte System arbeitet bei Raumtemperatur und normalem Luftdruck.

Der große Vorteil dieser Technologie: Das Elektrodenmaterial hat laut Voskian von Natur aus entweder eine

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Ausgabe /2020