Ein geschlossener Kohlenstoffkreislauf könnte maßgeblich zu einer von fossilen Rohstoffen unabhängigen Chemieindustrie beitragen.

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Geschlossener Kohlenstoffkreislauf Chemieindustrie von fossilen Ressourcen entkoppeln

15.05.2019

Um CO2-Emissionen zu reduzieren, können diese als Rohstoff für hochwertige Produkte genutzt werden und damit fossile Kohlenstoffquellen ersetzen. Wissenschaftler der RWTH Aachen haben nun erstmals gezeigt, dass die CO2-Nutzung das Potenzial hat, die globale Chemieindustrie vollständig von fossilen Ressourcen zu entkoppeln.

Um CO2 zu verwerten und damit zu vermeiden, wird es aus Abgasen oder aus der Luft abgeschieden und als Rohstoff weiterverwendet. Unter der Leitung von Professor André Bardow vom Lehrstuhl für Technische Thermodynamik wird an der RWTH Aachen nach Möglichkeiten gesucht, die globale Chemieindustrie auf diese Weise vollständig von fossilen Ressourcen zu entkoppeln. Nun sind erste Forschungsergebnisse veröffentlicht worden.

Viel erneuerbarer Strom notwendig

Die RWTH-Wissenschaftler stellten fest, dass sich im betrachteten Jahr 2030 bis zu 3,5 Gigatonnen CO2-äquivalente Treibhausgasemissionen einsparen ließen. Diese Einsparungen entsprechen etwa 6,5 Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen in 2017 (IPCC).

In Kooperation mit der University of California in Santa Barbara zeigen die Wissenschaftler, dass solch massive Emissionseinsparungen nur erreicht werden können, wenn die Verfügbarkeit an erneuerbarem Strom stark erhöht wird. Eine gänzlich CO2-basierte Chemieindustrie würde global mindestens 18,1 Petawattstunden erneuerbaren Strom benötigen. Das ist mehr als die Hälfte des weltweit prognostizierten Strombedarfs in 2030 und übersteigt aktuelle Ziele für die Produktion erneuerbaren Stroms erheblich.

Chemikalien CO2-neutral herstellen

Die Berechnungen basieren auf einem an der RWTH entwickelten Modell der chemischen Industrie, das die Produktion der 20 großvolumigsten Chemikalien wie beispielsweise Ethylen abbildet. Diese Chemikalien repräsentieren zusammen etwas mehr als 75 Prozent der Emissionen der weltweiten Chemieindustrie. Die durch das EIT Climate-KIC geförderte Studie soll aufzeigen, dass sich diese Chemikalien praktisch CO2-neutral herstellen lassen und damit, wie eine Chemieindustrie aussehen könnte, die unabhängig von fossilen Ressourcen ist.

Die Forschungsergebnisse sind in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America veröffentlicht worden.

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