Klimakrise? Her mit dem ECO Saver ™!

Es wird immer deutlicher, dass alle bisher mühsam erkämpften Maßnahmen zur Be­gren­zung des Klimawandels nicht ausreichen. Es ist längst nicht mehr genug, die laufenden CO2-Emissionen nur zu ver­rin­gern [1]. 2021 hatten wir schon 416,96 ppm CO2 in der Atmosphäre erreicht [2] – 1850 waren es noch 280 ppm [3]. In diesem Zeitraum von nur 171 Jahren stieg die weltweite Durch­schnitts­tem­pe­ratur um mehr als ein Grad. Jede weitere Abgabe von CO2, Methan (CH4) oder anderen klimawirksamen Gasen [4] verschärft den Trend zu höheren Tempe­ra­turen mit all seinen Folgen. Rechnen wir das linear hoch (obwohl die Zunahme ja sogar expo­nentiell ist), wären es im Jahr 2100 (78 Jahre * 2,34 =) 182,52 ppm mehr, also insgesamt knapp 600 ppm. Wissenschaftler rechnen für 2100 mit 3-6 Grad mehr auf der Welt [5] – weite Teile Europas werden dann wegen Hitze und Wassermangel unbewohnbar und dies ist nur eine katastrophale Folge, die uns hier alle betreffen wird.

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Die Grafik zeigt die voraussichtliche Erwärmung in Grad Celsius bis 2100 nach den HadCM3-Klimamodell des Hadley Centres. Hier wird vorausgesetzt, dass wir so weiter machen wie bisher und nichts wesentliches gegen den Ausstoß von Klimagasen unternommen wird. Das Hadley Centre befindet sich mit seinen Prognosen eher im Mittelfeld.

Zu einem echten Umsteuern muss mehr passieren. Selbst Milliarden Bäume zu pflanzen, ist nicht genug [6], denn der Klima­wandel setzt ihnen zu: Trocken­stress, Feuer, Stürme und Insekten­befall. Eine CO2-neutrale Energie­wirt­schaft ist gut und schön, löst das Problem aber nicht wirklich [7] – es bleibt im besten Fall nur alles, wie es ist. Die atmos­phärische Kohlen­dioxid­konzen­tration würde auch bei einem – unrealistischen – totalen Emissions­stopp auf natürlichem Weg in Zeit­räumen von Jahr­hunderten nicht „von allein“ absinken [8]. Wollen wir also aufgeben und einfach die Hände in den Schoß legen? Nein! Wir müssen darüber nachdenken, wie wir das CO2 zusätzlich aktiv aus der Luft entfernen, wir brauchen „negative Emissionen“.

Und dazu brauchen wir mehr zielgerichtete technische Innovation und Kreativität. Vor allem aber muss das „Time gap“ zwischen Forschung und Umsetzung geschlossen werden, d.h. gute neue Techno­logien müssen viel schneller zu sinnvollen Anwendungen werden.

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Verlangsamt Weltraumschrott die Aufheizung der Erde?

Einfach mal brain­stormen. Es muss ja nicht gleich eine „Mega­lösung“ sein, wie jüngst vom MIT vorgeschlagen: ein riesiger Schirm aus gefrorenen Wasser­tröpfchen soll in 2,5 Millionen Kilo­metern Ent­fernung zur Erde vor der Sonne positioniert werden, die Sonnen­ein­strahlung durch Reflexion verringern und damit temperatur­dämpfend wirken. Die Ursache – das Treib­haus­gas – würde dadurch natürlich nicht weniger [9]. Ähnliches gilt für die Idee des Bremer Raumfahrt-Unternehmens OHB: Mit vielen Satelliten könnte eine Art Sonnenschirm in der Umlaufbahn aufgespannt werden [10]. Vielleicht ist schon der Weltraumschrott [11], der zunehmend um die Erde kreist (Bild oben links), wegen seiner Schattenwirkung gut fürs Klima. Nunja – in jedem Fall keine nachhaltige Lösung und wer will auch schon dauernd im Schatten leben.

Klimaretter für jeden Haushalt

Ich wünschte mir idealerweise ein kleines Gerät für jedermann (siehe Beitragsbild), vielleicht so groß wie ein handelsüblicher Drucker (im Jahr 2022) oder eine Mikro­welle, betrieben mit Solar- oder Windstrom [12], das leise die Atemluft filtert, permanent Sauerstoff freisetzt und von Zeit zu Zeit etwas hochreines Kohle- oder Graphit­pulver ausspuckt, welches man umwelt­freundlich kompostieren oder zu sinnvollen Produkten wie Aktivkohle-Tabletten, Kondensator­material oder zur Herstellung von hochwertigen Carbon­faser-Pro­dukten [13] nutzen könnte [14]. Das Ganze für ca. 1.000 – 2.000 €. Und haltbar muss das Gerät sein, damit sein CO2-Fuß­ab­druck nicht größer wird als das während seines Betriebs „neutralisierte“ CO2. Pro Kilo Kohle aus der Luft sollte es Kohle vom Staat geben … das müsste man noch genauer durchrechnen. So winkte neben der guten Tat fürs Klima noch eine regelmäßige, am besten steuerfreie Einkunft, welche die Amortisation der Anschaffung in vernünftiger Zeit ermöglichen sollte. Arbeitstitel: ECO Saver ™ (Earth Cole and Oxigen Climate Saver) – soweit die Ansätze für ein Geschäftsmodell 😉

Der ECO Saver wäre ein reines In-Door-Gerät für den Betrieb in Wohnungen und Büros. Daher müsste sichergestellt sein, dass keine unerwünschten Nebenprodukte frei werden (z.B. Kohlenmonoxid oder Ozon). Da sich in Innenräumen durch die menschliche Atmung meist anteilig mehr CO2 findet als in der freien Natur, würde dies die Effizienz des Geräts sogar erhöhen. Eine Sauerstoff-Anreicherung der Atemluft um einen oder wenige Prozent­punkt(e) wäre gesund­heits- und leistungs­fördernd und insbesondere für Menschen mit einem niedrigeren Blut­sauer­stoffwert (Hypo­xämie, Asthmatiker) hilfreich und bei vielen anderen Symptomen: Tinnitus, Hirn­abszeß, Trauma, chronische Herz­insuffizienz, Stoff­wechsel­störungen, Nieren­schwäche, Atemwegs­erkrankungen wie Fibrosen oder COPD und Durchblutungs­störungen, bis hin zu Cluster-Kopf­schmer­zen [15]. Eine Sauerstoffvergiftung wäre nicht zu befürchten.

MOXIE macht es schon vor

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Blick ins Innenleben von MOXIE auf dem Mars.

Wie realistisch ist solch ein Gerät tech­nisch? Schließlich sollte es keine bloße Fiktion bleiben wie die „Erfindungen“ des genial-verrückten Karl Hans Janke, der bei Leipzig in der Psychiatrie einsaß, während er viele ahnungslose Profis mit seinen technischen Zeichnungen beeindruckte. Fangen wir beim Mars an – ja, richtig, der Planet. Es solle mal einer behaupten, die Raumfahrt sei nur zweckfreie Spielerei, die uns hier auf der Erde nichts bringt: der Mars-Rover Perseverance hat ein schuhkartongroßes Gerät an Bord, das Ähnliches vollbringt, wie wir es mit dem ECO Saver anstreben. Betrieben mit Solarenergie holt MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment) das CO2 aus der Marsluft und spaltet es in Sauerstoff und Kohlenmonoxid auf. Das Gas wird erst verdichtet und dann bei 800 Grad in einer Festoxid-Elektrolyse zersetzt. Am 20. April 2021 produzierte MOXIE zum ersten Mal 5,37 Gramm Mars-Sauerstoff – das Testgerät funktioniert also. Ziel sind 6 bis 10 Gramm Sauerstoff pro Stunde. Man will prüfen, ob auf diese Weise, mit größeren Geräten, genug Sauerstoff für künftige Marsbesucher und den Treibstoff für die Rückreise zur Erde erzeugt werden kann.

Für uns auf der Erde ist MOXIE natürlich noch nicht ausreichend, denn Kohlenmonoxid (CO) sollte nicht das Endprodukt sein. Es ist sehr giftig und klimatisch gesehen auch nicht viel besser als Kohlendioxid [16]. MOXIE müsste um die weitere Aufspaltung von Kohlenmonoxid in Kohle und Sauerstoff ergänzt werden. Außerdem ist die MOXIE-Produktion (noch) nicht effizient genug. Und schließlich macht Kohlendioxid auf der Erde nur einen sehr geringen Teil unserer Luft aus (derzeit 0,041696 Prozent), die Marsatmosphäre besteht aber zu 96 Prozent aus CO2 [17], weswegen auf der Erde wohl eine Art Gasabscheider und -Komprimierer vorgeschaltet werden müsste.

DAC: Kohlendioxid aus der Luft „fischen“

Die Technik hierfür ist vorhanden. Z.B. bei der Schweizer Firma Climeworks. Modellanlagen bei Hinwils (Schweiz) und Hellisheiði (Island) filtern jährlich hunderte Tonnen CO2 aus der Luft („Direct Air Capture“, DAC), verwenden dafür Sekundärenergie aus einer Müll­ver­brennungs­anlage bzw. Erd­wärme. Die Luft wird mit riesigen Ventilatoren über sogenannte Selektions­filter geleitet, auf deren Ober­fläche sich das Gas sammelt. Wenn diese gesättigt ist, wird der Filter auf 100° C erhitzt und das CO2 in Wasser gelöst und abtransportiert. Allerdings kann man ob der Milch­mädchen­rechnung, die hinter der Werbung für die bejubelten Pilot­pro­jekte steht, nur den Kopf schütteln. Denn das der Luft entzogene CO2 wird in Gewächs­häuser geblasen, um das Gemüse­wachs­tum zu fördern ( Die Welt wird wärmer, ärmer, chaotischer). Oder wird Coca-Cola bei­gemischt, damit diese schön sprudelt. Das CO2 gelangt also großteils schnell wieder in die Atmos­phäre [18], von „negativen Emissionen“ kann in diesen Fällen keine Rede sein [19]. Besser ist es, wenn das gas­ge­schwän­gerte Wasser – wie von der islän­dischen Firma Carbfix – ins Basalt gepresst wird, wo es zu Carbonaten reagiert und so hoffentlich jahr­tausende­lang aus dem Verkehr gezogen wird [20]. Die praxis­erprobte Kollektor­technik von Climeworks könnte jedenfalls Bestand­teil des ECO Savers werden, sofern ein tech­nisches „Downsizing“ gelänge.

Forschern am Leibniz-Institut für Katalyse (LIKAT) in Rostock ist 2020 ein weiteres Verfahren gelungen, um CO2 aus der Atmosphäre zu ernten. Die Luft wird bei Zimmertemperatur über ein pulverförmiges Mischoxid geleitet, bis dieses gesättigt ist. Dann wird Methanol zugesetzt, und alles zusammen reagiert bei 90 Grad zu Di­methyl­car­bonat (C4H6O5). Dieses kann nicht nur direkt als „Gärungs­bremse“ in Wein und Bier Verwendung finden [21]. C4H6O5 kann leicht wieder in Methanol und CO2 gespalten werden und somit als „Transport- und Speicher­medium“ dienen. Auch wenn sich der Rostocker An­reiche­rungs-Prozess derzeit noch stunden­lang hinzieht, wäre das Verfahren wohl prinzipiell ebenfalls für den ECO Saver geeignet: Skalierbar und bei relativ niedriger Temperatur.

Reduktion bei Zimmertemperatur

Außer MOXIE gibt andere Ansätze, um Kohlendioxid effizient zu zerlegen. An der RMIT University in Melbourne (Australien) hat ein Forscherteam schon 2019 ein Verfahren entwickelt, um bei Zimmertemperatur, in einer Elektrolyse (nur 2 Volt, also ohne hohen Energieaufwand), CO2 in feinste Kohleflocken und Sauerstoff aufzuspalten. Schlüssel ist hierbei eine Flüssigmetall-Legierung aus Gallium, Indium, Zinn und Cer, die als Katalysator eingesetzt wird. Bei dem ent­schei­denden chemischen Prozess spielt an der Ober­fläche der Metall­legierung die Reduktion vom drei­wertigen Kation (Cer3+) zum metallischen Cer eine ent­scheidende Rolle [22].

Die Forscher konnten einen sta­bilen Prozess belegen, für eine indu­strielle An­wendung muss aber noch weitergeforscht werden. Denn momentan entstehen dabei in einer „Neben-Katalyse“ noch OH-Gruppen, geringe Mengen an Zinn und Indium fällen aus und es müsste noch geklärt werden, wie man den Kohlen­stoff regelmäßig „abschöpft“. Außerdem geben die Forscher zu, dass sie noch nicht wüssten, warum das Ganze eigentlich überhaupt funktioniert. Bei einer groß­technischen Anwendung wie im Falle von Millionen ECO Saver – Geräten wären vielleicht auch Cer und Indium ein Problem: Es sind „seltenen Erde“ deren Gewinnung leider recht energie­intensiv ist [23]. Indium kommt in der Erd­kruste so selten vor wie Silber [24]. Nicht dass die Her­stellung eines ECO Savers am Ende klima­schäd­licher wäre als es sein Betrieb jemals aus­gleichen könnte. Vielleicht finden sich für die katalytische Legierung noch andere, nicht so seltene Metalle.

CO2 zerplatzt beim Schuss auf Gold

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Ohne „Chemi­kalien“ als Kata­lysatoren gelingt die Aufspaltung von CO2, indem die Gasmoleküle mit hohem Tempo auf eine inerte (d.h. chemisch nicht reagierende) Oberfläche geschossen werden [25]. Yunxi Yao vom California Institute of Technology in Pasadena und sein Team entdeckten, dass mit hoher Ge­schwindig­keit auf eine Gold­folie [26] gefeuerte Kohlen­dioxid-Mole­küle bei der Kollision – je nach Auf­prall­winkel – zerstört werden. Die Forscher gingen eigentlich der Frage nach, warum sich auf unbelebten Kometen und in der oberen Marsatmosphäre molekularer Sauerstoff (O2) findet [27]. In etwa 75% der Zusammenstöße entstand atomarer Sauerstoff (O) plus Kohlenmonoxid (CO), ein Anteil von immerhin etwa 18% spaltete – wie für unseren ECO Saver gewünscht – in reinen Kohlen­stoff (C) und mole­ku­laren Sauerstoff (O2) bzw. zwei einzelne Sauerstoff­atome auf. In den rest­lichen Fällen über­stand das CO2-Molekül den Zusammenstoß unbeschadet.

Atomarer Sauerstoff gilt als hochreaktiv, er greift Oberflächen und organisches Material an, bildet in kürzester Zeit (0,1 Sekunden) Ozon (O3), das in der Atemluft als gesundheitsschädlich gilt [28]. Die Schädlichkeit von Kohlenmonoxid dürfte hinreichend bekannt sein. Aber durch ein gezieltes „Ausrichten“ der CO2-Moleküle vor dem Zusammenstoß kann die Häufigkeit der gewünschten Reaktionsweise (Ergebnis: C plus O2) wesentlich erhöht werden. Dies ist natürlich Voraussetzung, um das Verfahren für den ECO Saver einzusetzen. Andernfalls müssten in (zu) aufwendigen Folgeprozessen O3 und CO herausgefiltert und „unschädlich“ gemacht werden. Die Autoren regen eine Kombination aus „collisional activation with photoexcitation, electron attachment and Eley–Rideal reactions“ in einem Plasmareaktor als technisches Verfahren an. Ob in einem kleinen Gerät wie dem ECO Saver ein solcher Reaktor Platz finden könnte? Ingenieure sind gefragt 😉 . Die positive Nachricht ist: Es geht auch ohne Gold – jedes Element, das schwerer ist als Kohlendioxid, ist als Target für den Beschuss geeignet.

Warum nicht wie die Pflanzen machen?

Vielversprechend wirkt auf den ersten Blick die Photosynthese: Pflanzen spalten im Clorophyll mit Hilfe des Sonnenlichts Wasser in H2 (Wasserstoff) und O2 (Sauerstoff) und gewinnen in einem zweiten Schritt mit Hilfe des CO2 aus der Luft Zucker. Der ECO Saver würde dann statt Kohle­staub eben Trauben­zucker produzieren – was sogar noch besser wäre – benötigte allerdings neben Luft und Strom auch Sonne und Wasser. Wir hätten also eine mögliche Modellreihe „ESO Saver“ (Earth Sugar and Oxigen Climate Saver). Vielleicht wäre dieses Gerät dann nicht gerade was fürs Kinderzimmer …

Forschern des Massachusetts Institute of Technology (MIT) ist die Konstruktion eines künstlichen Blatts gelungen, das zumindest den ersten Photosynthese-Schritt beherrscht und dabei noch deutlich effizienter ist als die Natur. Sie entwickelten ein spielkartengroßes Modell aus günstigen Materialien wie Silizium, Nickel- und Kobaltverbindungen. Wird dieses künstliche Blatt in ein Wasserglas getaucht und hellem Sonnenlicht ausgesetzt, zerlegt es Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff, arbeitet dabei sogar rund zehn Mal effektiver als ein Pflanzenblatt [29]. Statt Zimmerpflanzen würden wir also demnächst künstliche Blätter auf die Fensterbank stellen?

Künstliche Blätter können sicher einen Beitrag zur Wasserstoff-Wirtschaft leisten, dem Ziel der CO2-Eliminierung aus der Luft kommen wir so nicht näher; auch wenn andere Varianten zusätzlich Biomasse erzeugen, steht die Extraktion von CO2 derzeit (noch) nicht im Fokus [30]. Wenn Syngas (ein Gemisch aus H2 und CO) hergestellt wird, kommen wir damit zwar dem erwähnten Nullsummenspiel näher, steuern aber nicht dem Klimawandel entgegen [31]. Hoffnung macht ein Team um Amin Salehi-Khojin von der University of Illinois: „[…] es wäre nicht schwierig, das Synthesegas zu Zucker […] weiterzuverarbeiten“ – so Salehi-Khojin [32]. Gibt es also doch eine Hoffnung auf einen süßen ESO Saver, der aus bösem Treibhausgas leckere Bonbons macht?

Liebe Aktivisten, kreative Ingenieure und Startups, Politiker, Crowdfunder und Investmentgesellschaften: Bitte tut was fürs Klima und bringt bald wenigstens den ECO Saver auf den Markt!


Fußnoten

[1] In einem Sonderbericht erklärte der Weltklimarat IPCC 2018, dass die weltweiten Emissionen spätestens bis zum Jahr 2050 in der Summe auf Null fallen müssten. Um das zu erreichen, muss der Atmosphäre künftig CO2 entzogen werden. Wir brauchen „negative Emmissionen“. Siehe auch u.a. n-tv.de: Alarmierende Klima-Daten – WMO-Bericht: Planet Erde heizt sich auf

[2] n.tv.de: Alarmierende Klimabilanz – Nie war mehr CO2 in der Atmosphäre: Messtation Mauna Loa auf Hawaii. Im Jahr zuvor lag der Höchstwert dort noch bei 414,62 ppm. 

[3] wikipedia.org: Kohlenstoffdioxid in der Erdatmosphäre

[4] umweltbundesamt.de: Die Treibhausgase. 2020 entfielen in Deutschland entfielen 87,1% Prozent auf Kohlendioxid (CO2), 6,5 Prozent auf Methan (CH4), 4,6 Prozent auf Lachgas (N2O) und rund 1,7 Prozent auf die F-Gase. Unter F-Gasen versteht man fluorierte Kohlenwasserstoffverbindungen (HFKW, FKW, SF6, NF3), die extrem treibhauswirksam sind. 

[5] wikipedia.org: Kohlenstoffdioxid in der Erdatmosphäre, Abschnitt „Bedeutung als Treibhausgas“ 

[6] sueddeutsche.de: Klimawandel – Bäume, die überschätzten Klimaschützer

[7] So entziehen Projekte wie das von Carbon Engineering in Kanada der Luft zwar CO2, um daraus Verbrenner-Kraftstoff zu erzeugen. Dieser Kraftstoff setzt das CO2 bei seinem Einsatz aber wieder in gleichem Maße frei wie zuvor. „Alles, was man braucht, sind Luft und Wasser als Ausgangsmaterialien und ein bisschen Strom.“ Auch die US-Marine gewinnt bereits Kraftstoff aus dem in Meerwasser gelösten CO2: Vorteil für das Militär – US-Marine macht Treibstoff aus Meerwasser. Fraglich ist, woher die Energie für den Prozess kommen soll – von Dieselaggregaten? Oder gar Stirling-Motoren? Manche dieser Scheinlösungen erinnern an den Witz, den ich in einem Forum dazu gelesen habe: Man könnte doch kohlebetriebene Hybrid-Dampflokomotiven einführen. Beim Bremsen füllt sich der Kohletender wieder auf …  

[8] wikipedia.org: Klimasensitivität, Abschnitt „Bedeutung für die Situation heute“. 

[9] n-tv.de: So groß wie Brasilien – Blasen-Schild im All soll Klimakollaps verhindern

[10] wfb-bremen.de: Sonnenschirm gegen den Klimawandel

[11] planet-wissen.de: Satelliten – Weltraum­schrott: Etwa 20.000 Objekte mit einer Größe von mehr als fünf Zentimetern sind von den Weltraumbehörden erfasst und werden mit Teleskopen beobachtet. Schätzungen zufolge gibt es 100 Millionen Objekte, die weniger als einen Zentimeter groß sind. 

[12] Die Energie für den ECO Saver muss selbstverständlich von den Erneuerbaren kommen, sonst würde das Projekt absurd. Intelligente Software könnte z.B. steuern, wann im Netz mehr Energie aus Erneuerbaren zur Verfügung steht, als aktuell verbraucht wird (n-tv.de: Verlust tausender Gigawattstunden – Deutschland muss regelmäßig Windkraftanlagen abschalten). Statt Windräder zeitweise anzuhalten, wie es jetzt immer wieder geschieht, würden mit deren „überschüssiger“ Energie Deutschlands ECO Saver betrieben. Vergleichbar zum Ansatz mit „Nachtspeicherheizungen“ aus früheren Jahrzehnten. Wir haben heute schon zeitweise massive Überproduktion an erneuerbarer Energie, welche unser Stromnetz vor Herausforderungen stellt. Wenn man diese dezentral zur Spaltung von CO2 nutzt, kann man zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen: Unser Stromnetz stabilisieren und CO2 zurückwandeln. 

[13] Siehe heise.de: CO2 wird zu Kohle bei Raumtemperatur

[14] Kohlenstoff zählt mit einem Anteil in der Erdkruste von 0,027 % zu den knappen Ressourcen, evtl. ließe sich mit dem Betrieb des ECO Savers, durch Verkauf des gewonnenen hochreinen Kohlenstoffs, zusätzlich Geld verdienen. 

[15] gesundpedia.de: Sauerstofftherapie. 

[16] wallonair.be: Kohlenmonoxid – CO: CO oxidiert bei Sonnen­ein­strahlung in einem photo­che­mischen Prozess wieder zu CO2, womit sich der Kreis in einem Null­summen­spiel sinnlos schließen würde: 2 CO2 -> 2 CO + O2 und 2 CO + O2 -> 2 CO2

[17] wikipedia.de: MOXIE

[18] reset.org: Luftfilter aus der Schweiz: Klimaretter und Naturdünger in einem, mdr.de: Technik gegen Klimawandel – Entfernung von CO2 aus der Atmosphäre schon effizient möglich. Zugegeben: Es ist besser, aus der Luft gezogenes CO2 in Gewächshäuser und Getränke zu blasen, als zur Herstellung dieses CO2 erst Erdgas zu verbrennen. Oder anders gesagt: ein Nullsummenspiel ist allemal besser als zusätzliche Emissionen. 

[19] climeworks.com: Climeworks completes the commercial operations of its 1st gen technology in Hinwil, Switzerland, the world’s first commercial DAC facility

[20] carbfix.com: How it works: Das kohlen­säure­haltige Wasser reagiert mit Gesteinen im Untergrund und setzt verfügbare Kationen wie Kalzium, Magnesium und Eisen in den Wasser­strom frei. Im Laufe der Zeit verbinden sich diese Elemente mit dem gelösten CO2 und bilden Karbonate, die den leeren Raum (Poren) in den Gesteinen füllen. 

[21] wikipedia.org: Dimethyldicarbonat, Abschnitt „Verwendung“. 

[22] spiegel.de: Treibhausgas – Forscher wandeln Kohlendioxid wieder in Kohle um, heise.de: CO2 wird zu Kohle bei Raumtemperatur, nature.com: Room temperature CO2 reduction to solid carbon species on liquid metals featuring atomically thin ceria interfaces.

Die Forscher beschreiben hier 5 Schritte:
1.   2 Ce(Galinstan) + 11/2O2(air) → 2 Ce2O3
2.   2 Ce2O3 + 3 H2O + 6 e → 2 Ce(0) + 6 OH
3.   Ce(0) + CO2 → CeO2 + C
4.   CeO2 + 2 H2O + 4 e → Ce + 4 OH
5.   4 OH → O2 + 2 H2O + 4 e

Im dritten Schritt wird zunächst Kohlenstoff freigesetzt, im 5. Schritt schließlich Wasser zurückgewonnen und Sauerstoff freigesetzt. 

[23] wikipedia.org: Cer

[24] wikipedia.org: Indium

[25] nature.com: Direct dioxygen evolution in collisions of carbon dioxide with surfaces, scinexx.de: Kollision erzeugt Sauerstoff aus CO2 – Chemiker entdecken zuvor unbekannten Zerfall von Kohlendioxid zu molekularem Sauerstoff

[26] Es muss nicht unbedingt Gold sein – laut Studie reicht prinzipiell ein Material aus, das schwerer als CO2 ist und nicht mit Kohlenstoff oder Sauerstoff reagiert. 

[27] Z.B. bei Komet 67P/Chur­yumov-Gera­si­menko während der Rosetta-Mission, nature.com: Abundant molecular oxygen in the coma of comet 67P/Churyumov–Gerasimenko

[28] Überlegungen zur Wirkung und toxi­ko­lo­gischen Relevanz
von NTP-Luft­reini­gungs­geräten
, S. 421ff. „Die 33. Verordnung zur Durchführung des deutschen Bundes-Immissionsschutzgesetzes strebt zum Schutz der menschlichen Gesundheit vor boden­nahem Ozon einen Zielwert von 120 mg/m3 als höchsten 8-Stunden-Mittelwert während eines Tages bei 25 zugelassenen Über­schreitungen im Kalender­jahr an.“ Und: „Schon allein aus diesem Grund ist es fragwürdig, in genutzten Innen­räumen eine Ozon­quelle zu installieren.“ 

[29] scinexx.de: Künstliches Blatt effektiver als Photosynthese – Solarmodul zur zukünftigen dezentralen Stromversorgung in den Entwicklungsländern geeignet, nomonoma.de: Künstliches Blatt imitiert Photosynthese

[30] nomonoma.de: Künstliches Blatt imitiert Photosynthese

[31] science.orf.at: Künstliches Blatt für Biotreibstoff, Künstliches Blatt: Solarzelle „schluckt“ CO2

[32] Zitiert nach ebda. 


Hinweise nach UrhG

Beitragsbild: OpenClipart-Vectors / 27376 @pixabay, bearb. und ergänzt durch Mirke, 22.10.2022.

11371.1   CC BY-SA 3.0, Global Warming Predictions Map 2 German @wikimedia, 19.11.2022.  

11371.2   WikiImages @pixabay, 19.11.2022.  

11371.3   © NASA, Public Domain, via Wikimedia 24.11.2022.  

11371.4   © nature.com, Nature Communications (Nat Commun) ISSN 2041-1723, Public Domain for educational reasons, 24.11.2022.  

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