Klimaschonende Baustoffe
US-Chemiker haben ein Verfahren entwickelt, um Zement ohne AusstoĂź von CO2 zu produzieren.
Wenn um den Klimawandel gestritten wird, ist meist vom Öl die Rede. Weniger bekannt ist, dass auf die Herstellung von Zement, einem der Grundstoffe des allgegenwärtigen Betons, immerhin 5 Prozent des globalen CO2-Ausstoßes entfallen. Forscher der George Washington University wollen dies nun ändern, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe. Sie haben ein Verfahren entwickelt, in dem Kalk, der Hauptbestandteil von Zement, CO2-frei mit Hilfe von Sonnenenergie hergestellt wird.
Bislang gewinnt man Kalk, indem man Kalkstein auf 1500 Grad Celsius erhitzt: Aus dem Kalziumkarbonat des Kalksteins wird dann Kalziumoxid – Kalk – und Kohlendioxid. Das in dieser Reaktion freigesetzte CO2 macht rund 60 Prozent der Emissionen aus der Zementherstellung aus, die anderen 40 Prozent kommen aus dem fossilen Brennmaterial der Kalköfen. Das bedeutet auch, dass es für eine klimaschonende Zementproduktion nicht genügt, die Heizenergie nur aus erneuerbaren Energieträgern zu beziehen.
In dem neuen Verfahren schlagen die Forscher um den Chemiker Stuart Licht deshalb einen anderen chemischen Weg ein. Festes Kalziumkarbonat wird mit flüssigem Lithiumkarbonat gemischt, das zuvor bei 900 Grad geschmolzen ist. Legt man an dieses Gemisch eine Spannung an, findet eine Elektrolyse statt: Das Kalziumoxid fällt als fester Stoff aus der Schmelze aus, sodass es leicht aus ihr herausgeholt werden kann, während das gasförmige CO2 abgefangen wird.
Der Gesamtwirkungsgrad der kleinen Demonstrationsanlage beträgt erstaunliche 50 Prozent: Die Hälfte des durch die Linsen einfallenden Sonnenlichts wird als Arbeitsenergie genutzt. Handelsübliche Solarzellen wandeln hingegen nur 15 bis 20 Prozent des Sonnenlichts in Strom um. Im Vergleich zu Solarzellen werde ein größerer Teil des Sonnenlichtspektrums genutzt, sagt Stuart Licht.
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(bsc)
