Wie praktisch wäre es, wenn wir CO2 beliebig nach Bedarf umwandeln könnten, um die Atmosphäre vor zu hohen Konzentrationen zu schützen. Noch immer arbeiten zahlreiche Forscherteams weltweit an cleveren Lösungsansätzen zum Umgang mit den Treibhausgasen. Einigen Wissenschaftlern aus den USA gelang nun ein vielversprechender Durchbruch auf dem Gebiet. Es gelang ihnen, Kohlenstoffdioxid (CO2) in einen Treibstoff umzuwandeln. Dieser lässt sich sogar in einer Brennstoffzelle für das Heizen von Gebäuden verwenden.
CO2 als Brennstoff der Zukunft – ist Ameisensäure die Antwort?
Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) und der Universität Harvard schufen ein Verfahren, um Kohlendioxid in Ameisensäure zu verwandeln. Ein großer Vorteil von Ameisensäure besteht darin, dass diese weder giftig noch entflammbar ausfällt, weshalb sie sich zu einer längerfristigen Aufbewahrung von CO2 eignet. Zudem kann Ameisensäure ähnlich wie Wasserstoff genutzt werden, um eine Brennstoffzelle damit zu betreiben. Ameisensäure könnte eine ideale, langfristige Speichermöglichkeit für CO2 darstellen. Die Rückumwandlung des Stoffes ist einfach, sodass die dafür benötigte Energie jederzeit wieder freigegeben werden kann.
Dabei weist das neuartige Verfahren einen überragenden Wirkungsgrad von über 90 Prozent auf. Bisherige Studienprojekte wandelten Kohlenstoffdioxid durch Hitze in einen festen Zustand um, wodurch der Wirkungsgrad lediglich um die 20 Prozent betrug. In dem die Forscher nicht versuchen, die Ameisensäure in eine feste Form zu verwandeln, sondern einfach flüssig lassen, sparen sie sich die Energie für das Erwärmen. Die Ameisensäure wird so zu einem realistisch benutzbaren Brennstoff. Noch ist die Umwandlung den Forschern nur in der Laborumgebung gelungen. Sie glauben jedoch, dass auch eine Skalierung der Prozesse auf eine industrielle Größe möglich wäre. Durch den hohen Wirkungsgrad ist das Verfahren für die Zukunft interessant. Vor allem, wenn man es mit einer regenerativen Energiegewinnung kombiniert.
So könnten beispielsweise energetische Überschüsse aus dem mit PV-Anlagen erzeugten Strom genutzt werden, um sie in Form von Ameisensäure einzuspeichern. So würde man nicht nur CO2 erfolgreich binden, sondern zugleich einen nutzbaren Brennstoff bereitstellen. Solange sich die Herstellung und Nutzung der Ameisensäure eine gewisse Waage hielten, würde sich die Menge an CO2 in der Atmosphäre dabei nicht erhöhen. Denn das freigesetzte CO2 wäre bei jedem Verbrennungsprozess jenes, das zuvor erfolgreich in der Ameisensäure gebunden wurde. Dadurch bleibt die Nutzung des CO2-Treibstoffes klimaneutral und eignet sich hervorragend als eine Übergangslösung im Energiesektor.
Ameisensäure als Alternative für Wasserstoff
Vor allem der Einsatz als Brennstoff innerhalb von Wohnhäusern ist dabei interessant. Über die Hälfte der von Haushalten verursachten Energiekosten fallen durch das Heizen an. Dabei werden bisher große Mengen an Treibhausgasen freigesetzt. Allein Öl- und Gasheizungen verursachen mehr als ein Achtel des gesamten Energieverbrauches Deutschlands. Zudem entfallen rund 36 Prozent aller CO₂-Emissionen auf Gebäude. Könnte auch nur ein Teil dieser Systeme durch Ameisensäure als Heizmedium ersetzt werden, würden entsprechend weniger Treibhausgase an die Atmosphäre abgeben.
Da sich Ameisensäure mit Energieüberschuss aus anderen Energiegewinnungsverfahren herstellen lässt, muss dabei keine Energie durch andere Prozesse geliefert werden, die ihrerseits CO2 freisetzen. Dabei ist die Ameisensäure nicht nur zum Beheizen von Haushalten interessant. Die Technologie könnte man auch in der Industrie nutzen, um eine Alternative zum Wasserstoff zu liefern. Bisher gilt grüner Wasserstoff als einzige Option für viele Industriezweige, um klimaneutral zu werden. Da grüner Wasserstoff nach neusten Erkenntnissen jedoch noch teurer ausfallen soll, als man zunächst annahm, könnte die Ameisensäure eine dringend benötigte Alternative darstellen.
