Kalksteinmehl-CO₂-Wäsche

Die Verlangsamung des anthropogen hervorgerufenen Klimawandels ist eine der Hauptaufgaben der heutigen Zeit. Auf der UN-Klimakonferenz in Paris (COP 2015) wurde beschlossen, die globale Erderwärmung auf unter  2 °C einzugrenzen. Dieses Ziel kann nur erreicht werden, wenn die Menge der in die Atmosphäre eingetragenen Treibhausgase deutlich reduziert wird.
Die CO₂-Kalksteinmehl-Wäsche ist ein mögliches Verfahren zur Verringerung von CO₂-Emissionen und beruht auf der Nachahmung von natürlichen Kalksteinverwitterungsprozessen.
Ein CO₂-haltiges Abgas wird in einem Reaktor mit einer Suspension von Kalksteinmehl in Meerwasser zusammengeführt. Dabei reagiert CO₂ mit Kalziumkarbonat und Wasser zu Kalzium- und Hydrogenkarbonat-Ionen:

CO₂ (aq) + CaCO₃ + H₂O  ↔  Ca²⁺ + 2HCO₃^-

Im Gegensatz zu konventionellen Methoden zur Abscheidung von CO₂ müssen hier keine umweltgefährdenden und teuren Chemikalien eingesetzt werden. Auch die Frage wie, und ob, das abgefangene CO₂ sicher gelagert werden kann entfällt.

Hydrogenkarbonat ist, ebenso wie Kalzium, Bestandteil natürlicher Gewässer und sorgt für eine Pufferung von marinen und limnischen Systemen. Die bei der CO₂-Kalksteinmehl-Wäsche entstehenden Wässer können deshalb beispielsweise in Meere eingeleitet werden, ohne dass eine negative Beeinträchtigung des Ökosystems erwartet wird.
Es bieten sich aber auch Möglichkeiten zur gezielten Nutzung dieser Wässer.
Eingeleitet in versauerte Tagebaurestseen, könnten die Wässer zur Neutralisation und weiteren Pufferung dienen. Auch eine Verwendung als C-Quelle in Aquakulturen ist denkbar.

In Zusammenarbeit mit der AG Physikalische Ozeanographie (Theorie) modellieren wir die chemischen und ökologischen Auswirkungen einer Einleitung von hydrogenkarbonat-haltigen Wässern beispielsweise in die Nordsee.
Weiterhin soll nachgewiesen werden, dass durch Anwendung der CO₂-Kalksteinmehl-Wäsche keine schädlichen Stoffe (z.B. Stickoxide oder Schwermetalle) aus dem Abgas angereichert und ins Meer abgegeben werden. Dazu wird die chemische Zusammensetzung der eingesetzten bzw. entstehenden Komponenten analysiert.


Forschungspartner:

FG Kalk und Mörtel  -  www.fg-kalk-moertel.de
IUTA  -  www.iuta.de