Ausbeutung der Atmosphäre: Dieses Treibhausgas ist ein wertvoller Rohstoff

Einerseits haben wir ein Forschungsteam, das CO₂ konzentriert, und gleich daneben ein anderes Team, das diese Forschungen fortsetzt, indem es das konzentrierte CO₂ in einen grünen Treibstoff umwandelt.

Eine Kombination aus chemischer und mechanischer Technik, um eine inspirierende grüne Lösung zu schaffen, die man von der Becherglasstufe über die universitäre Skalierung bis hin zu einer planetaren Veränderung bringen möchte. Die Vorstellung, Treibhausgase als Rohstoff zu verwenden, gefällt uns sehr!


Die Idee, grüne Treibstoffe zu schaffen, indem man diese Gase als Kohlenstoffquelle nutzt, ist nicht neu. Aber das größte Problem bei den verschiedenen Initiativen zur Herstellung solcher Treibstoffe sind die enorm hohen Kosten.

"Mehrere Faktoren können diese hohen Kosten erklären, unter anderem eine zu hohe Anzahl von Reinigungsschritten und kostspielige Ausrüstungen für jeden dieser Schritte. Das Interessante an der Forschung, die wir hier an der Universität von Sherbrooke betreiben, ist, dass die Technologien, an denen wir arbeiten, zu interessanten Ergebnissen bei wesentlich geringeren Kosten führen sollten." sagt Professorin Bruna Rego De Vasconcelos.

Und niedrigere Kosten bedeuten schnellere Anwendung und Vermarktung. Und Vermarktung wiederum führt zu konkreten Lösungen, um die Nutzung fossiler Brennstoffe zu stoppen.

Kosten durch die Reduzierung von Schritten minimieren

Im Gegensatz zu den üblichen Verfahren in der Industrie arbeiten die Teams hier daran, einige Schritte des Prozesses zu eliminieren - insbesondere den Schritt der Wasserstoffproduktion -, um dennoch qualitativ hochwertige grüne Treibstoffe zu erzeugen. Die Ausrüstungen für die Skalierung und die Wasserstoffproduktion sind sehr kostspielig, und alles muss unter sehr genauen und regulierten Bedingungen durchgeführt werden.


Indem man in einem einzigen Schritt das CO₂, das hier als Rohstoff dient, mit Wasser und Strom kombiniert, kann man Synthesegas herstellen. Dieses Zwischengas wird anschließend verwendet, um den gewählten Typ grünen Treibstoff zu produzieren, abhängig von unseren Zielen: Methanol, Methan, Diesel, Flugzeugtreibstoff etc. Es könnte sogar möglich sein, den Schritt der CO₂-Konzentration zu entfernen, doch wie uns Professorin De Vasconcelos erklärt, gibt es Vorteile, ihn beizubehalten:

"Die Abgase – sei es aus der Industrie oder von Autos – können immer noch einen ziemlich niedrigen Prozentsatz an CO₂ aufweisen, bedenkt man alle anderen vorhandenen Unreinheiten. Meist sprechen wir von 10 bis 15 % CO₂. Das Erfassen dieser Emissionen und das Hinzufügen eines Reinigungsschrittes für CO₂, um die Reinheit auf 80 % zu steigern, macht den Prozess im Nachhinein viel effizienter. Dies ist ein wichtiger Teil der Forschungsarbeit des Teams von Professor Martin Brouillette, mit dem ich aktiv zusammenarbeite."

In unserer Umgebung

Es gibt viele Industrien in unserer Umgebung, die auf einen grünen und verantwortungsbewussten Energieverbrauch umsteigen möchten.

"Der Seetransportsektor hat beispielsweise nicht viele Möglichkeiten, seinen Verbrauch fossiler Brennstoffe als Energiequelle zu reduzieren. Methanol kommt ins Spiel und könnte schließlich eine gute Alternative sein, um diese maritimen Emissionen zu verringern." erwähnt Professorin Bruna Rego De Vasconcelos.

Programm „Materialien für saubere Brennstoffe“

Das Nationale Forschungsrats Kanadas (NRC) startete das „Materialien für saubere Brennstoffe“-Programm vor etwa 4 Jahren, und das Team von Professorin De Vasconcelos qualifizierte sich von Beginn an und erneut kürzlich für dieses Programm, welches eine Kooperationsinitiative mit führenden Akteuren im Bereich der höheren Bildung und Industrie darstellt. Ziel ist es, Materialien für Technologien zu entwickeln, die auf die Dekarbonisierung der Öl- und Gasindustrie sowie der petrochemischen Industrie in Kanada abzielen.

"Mehrere Partner sind mit uns in diesem Projekt mit dem NRC. Wir sind dabei sehr praktisch und ich liebe das. Mit diesem Projekt zielt der endgültige Treibstoff auf Methanol ab. Es lässt sich leicht lagern, transportieren, es wird viel in der chemischen Industrie verwendet und kann auch zur Herstellung anderer Brennstoffe verwendet werden." fügt Professorin Bruna Rego De Vasconcelos hinzu.


Unter den Projektpartnern ist unter anderem Sequoia, das Biomassekessel vermarktet und stets nach Lösungen sucht, seine Prozesse besser zu optimieren. Auch die Universität von Sherbrooke ist nicht weit entfernt, immer auf der Suche nach neuen Initiativen, um immer grüner zu werden: Mit den Abgasen eines Generators möchte man die Umwandlung in Synthesegas und dann in Methanol testen. Hydro-Sherbrooke ist ebenfalls Teil des Projekts zum Aspekt der notwendigen erneuerbaren Elektrizität. Hier befinden wir uns noch im Labormaßstab.

Schließlich, zusätzlich zu diesem Projekt mit dem NRC, sei das Interesse am GENESIS-Projekt unter der Leitung von Professor Jean-Michel Lavoie erwähnt, das die Technologie nutzt, aber diesmal steigen wir in der technologischen Reife eine Stufe höher und wechseln zur Pilotanlagengröße.

"Das Team des GENESIS-Projekts arbeitet bereits mit der Stadt Lac-Mégantic und ihrem Mikronetz zusammen und möchte unsere Technologie für drei unterschiedliche Prozesse einsetzen. Der erste wäre die Vergasung von Rückständen aus der Forstbiomasse zur Produktion von Synthesegas zur Stromerzeugung für einen Generator. Dieser erzeugt wiederum Strom, der dann verwendet wird, um Gebäude zu versorgen. Darüber hinaus wird sowohl die von der Generatoreinheit abgegebene Wärme zur Beheizung mobiler Gewächshäuser als auch deren Abgase zur Herstellung von grünem Diesel genutzt. Ein schöner Umwandlungskreislauf", erklärt Professorin Bruna Rego De Vasconcelos.

Man kann sich vorstellen, dass es nicht allzu ferne Zukunft sein wird, wenn große Organisationen in der Lage sein werden, ihre Treibhausgase einzufangen und sie in Synthesegas umzuwandeln, um damit direkt beispielsweise ihre Fahrzeugflotten zu versorgen.

Quelle: Université de Sherbrooke