ETH-Forschende veranschaulichen CO2-Entfernung durch Zementwerke

(CONNECT) ETH-Forschende haben in einer Studie aufgezeigt, wie sich die Zementproduktion nutzen lässt, um CO2 aus der  Atmosphäre zu entfernen. Die Studie von Vittoria Bolongaro und der Gruppe von André Bardow, Professor für Energie- und Prozesssystemtechnik, weist laut einer Mitteilung nach, dass sich die Zementproduktion mit Kalcium-Looping-DAC verbinden lässt. Beim Kalzium-Looping wird der für die Kalzinierung benötigte Ofen mit Strom statt mit fossilen Energieträgern betrieben. Gleichzeitig kann das bei der Kalzinierung entstehende CO2 direkt abgeschieden werden, da es nicht mit Verbrennungsabgasen vermischt ist, so die Mitteilung.

Das Verfahren kann zudem CO2 aus der Umgebungsluft aufnehmen (Direct Air Capture/DAC). Nach Zugabe von Wasser wird der Branntkalk zu gelöschtem Kalk, der erneut CO2 aus der Atmosphäre bindet und wieder zu Kalkstein wird. Durch wiederholte Zyklen kann zusätzliches CO2 aus der Atmosphäre entfernt werden. Das abgeschiedene CO2 wird anschliessend verdichtet und dauerhaft unterirdisch gespeichert.

„Wir konnten zeigen, dass die Klimabilanz der Technologie netto negativ ist, also dass kommerzielle Kalcium-Looping-DAC-Anlagen mit CO2-Speicherung mehr CO2 entfernen, als sie über ihren gesamten Lebensweg verursachen", wird Bolongaro zitiert.

Um DAC in bestehende Zementwerke zu integrieren, sind vor allem zusätzliche Kontaktstellen nötig, über die CO2 aus der Umgebungsluft aufgenommen wird. Zudem muss der Kalzinierofen mit kohlenstoffarmer oder kohlenstofffreier Energie betrieben werden.

Die Berechnungen der Studie basieren auf Zukunftsszenarien bis 2050 und setzen deutliche Fortschritte bei der Dekarbonisierung der Stromversorgung voraus. Zudem befinden sich wichtige Komponenten, insbesondere indirekt beheizte Elektro-Kalzinieröfen, noch nicht im grossindustriellen Einsatz. Ob sich das Verfahren wirtschaftlich betreiben lässt, ist deshalb noch offen. Die ETH-Forschenden halten eine Reduzierung der CO2-Emissionen durch die Zementherstellung um bis zu 78 Prozent bis 2050 für möglich. Die Ergebnisse zeigen damit vor allem das Klimapotenzial einer Kopplung von Zementproduktion und Direct Air Capture. ce/ja