Kohlenstoffkreislauf für die chemische Industrie

Das Treib­haus­gas Koh­len­stoff­di­oxid, kurz CO2, ist ver­ant­wort­lich für die Kli­ma­er­wär­mung. Um CO2-Emis­sio­nen zu ver­wer­ten und damit zu ver­mei­den, kön­nen die­se als Roh­stoff für hoch­wer­ti­ge Pro­duk­te genutzt wer­den. Hier­zu wird CO2 aus Abga­sen oder aus der Luft abge­schie­den und kann fos­si­le Koh­len­stoff­quel­len erset­zen.

Wis­sen­schaft­le­rin­nen und Wis­sen­schaft­ler unter der Lei­tung von Pro­fes­sor André Bar­dow vom Lehr­stuhl für Tech­ni­sche Ther­mo­dy­na­mik der RWTH Aachen haben nun erst­mals gezeigt, dass die CO2-Nut­zung das Poten­zi­al hat, die glo­ba­le Che­mie­in­dus­trie voll­stän­dig von fos­si­len Res­sour­cen zu ent­kop­peln. Im betrach­te­ten Jahr 2030 lie­ßen sich wei­ter­hin bis zu 3,5 Giga­ton­nen CO2-äqui­va­len­te Treib­haus­gas­emis­sio­nen ein­spa­ren. Die­se Ein­spa­run­gen ent­spre­chen etwa 6,5 Pro­zent der welt­wei­ten Treib­haus­gas­emis­sio­nen in 2017.

In Koope­ra­ti­on mit der Uni­ver­si­ty of Cali­for­nia in San­ta Bar­ba­ra zei­gen die RWTH-Wis­sen­schaft­ler auch, 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.

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