Seite 2: Kohlendioxid binden und weiterverwerten

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Durch die geologische Zeitskala hindurch gehört mineralische Verwitterung zu einer der Hauptmechanismen der Erde, um CO₂ wiederzuverwerten. Das Klimagas, das in Regenwasser in Form von Kohlensäure gebunden wird, zersetzt basische Gesteine und Mineralien – insbesondere solche, die reich an Silikat, Calcium und Magnesium sind, wie eben Olivin. Dadurch entstehen Bikarbonat, Calcium-Ionen, und andere Verbindungen, die in den Ozean verrinnen und dort von Meeresorganismen verdaut und in ein stabiles, solides Calciumkarbonat umgewandelt werden, aus dem Schalen und Skelette entstehen.

Die chemischen Reaktionen setzen Wasser- und Sauerstoff im Wasser frei, um mehr Kohlendioxid aus der Luft zu ziehen. Währenddessen sterben Korallen und Meeresweichtiere, ihre Überreste setzen sich auf dem Grund des Ozeans ab und formieren Schichten von Kalkstein und anderen Gesteinen. Der darin gespeicherte Kohlenstoff verbleibt dort für bis zu mehrere 100 Millionen Jahre, bis er durch eine vulkanische Aktivität wieder freigesetzt wird.

Dieser natürliche Mechanismus bindet mindestens eine halbe Milliarde metrischer Tonnen Kohlendioxid im Jahr. Das Problem ist, dass der Mensch jährlich mehr als 35 Milliarden Tonnen CO₂ ausstößt. Kritisch ist nun, ob der natürliche Prozess der Bindung beschleunigt und hochskaliert werden kann.

Alter Hoffnungsträger neu gedacht

Die Überlegung, den Klimawandel mit Witterungsprozessen anzugehen, ist nicht neu. Schon vor 30 Jahren empfahl ein Paper in der Fachzeitschrift "Nature", das Salz Silikat zu verwenden, um CO₂ zu binden. Fünf Jahre später schlug Haroon Kheshgi, Forscher des Mineralölkonzerns Exxon, vor, für den gleichen Zweck Branntkalk zu verwenden. Im selben Jahr untersuchte Klaus Lackner, ein Pionier der negativen Emissionen, eine Vielzahl an möglichen Gesteinstypen und Methoden.

Doch die Verbesserung von Verwitterungsprozessen hat in den letzten Jahrzehnten wenig Beachtung bekommen im Verhältnis zu geradlinigen Ansätzen wie dem Pflanzen von Bäumen, dem Ändern landwirtschaftlicher Praktiken oder sogar dem Bau von CO₂-absaugenden Maschinen. Das liege vor allem daran, weil dieser Ansatz einfach schwierig sei, betont Jennifer Wilcox, Professorin für chemisches Ingenieurwesen, die am Worcester Polytechnic Institute in Massachusetts zu Kohlenstoffbindung forscht. Jeder Lösungsvorschlag gehe mit bestimmten Herausforderungen und Spannungsfeldern einher, doch die richtigen Mineralien in richtiger Größe an den richtigen Ort unter die richtigen Bedingungen zu bekommen, sei stets ein kostspieliges und komplexes Unterfangen.

Doch viele Forscher schauen sich die Technologie mittlerweile genauer an, denn CO₂-Abbau über natürliche Prozesse nimmt an Bedeutung zu, und einige Studien legen nahe, dass es Möglichkeiten gibt, die anfallenden Kosten mit anderen Ansätzen zu vereinen. Die Hoffnung: Wenn der Prozess im großen Maßstab günstig wird und für Unternehmen beispielsweise Emmissionsausgleichszahlungen anfallen, Regelungen wie eine CO₂-Steuer eingeführt werden und Nebenprodukte aus dem Verfahren verkaufbar werden (zum Beispiel für Beton), dann gibt es wirtschaftliche Anreize, die Praktiken zu unterstützen.