En balk gjord av kolfiberarmerad granit är bärande som stål, lätt som aluminium och extremt hållbar. Kredit:Kolja Kuse / TechnoCarbonTechnologies
I samarbete med forskarkollegor, kemister vid Münchens tekniska universitet (TUM) har utvecklat en process som, enligt initiala beräkningar, kan underlätta ekonomiskt avlägsnande av växthusgasen koldioxid från atmosfären. Den senaste World Climate Report (IPCC Special Report on Global Warming of 1,5 ° C) erkänner processens globala relevans.
Det finns ett akut behov av åtgärder om den globala uppvärmningen ska kunna mildras i rimlig utsträckning. I detta sammanhang, den aktuella World Climate Report blinkar åt en teknik som utvecklats av kemister vid Münchens tekniska universitet. Öppnar ett alternativ för en nettokolsänka, Tekniken tar itu med problemet med atmosfärisk uppvärmning vid roten.
Alger omvandlar koldioxid från atmosfären, kraftverk eller stål som bearbetar avgaser till algolja. I ett efterföljande steg, detta används sedan för att producera värdefulla kolfibrer – ekonomiskt, som initiala analyser visar.
En klimatneutral process
Ett viktigt tekniskt grundarbete gjordes av professor Thomas Brück och hans team vid Algodlingscentret vid Münchens tekniska universitet. Algerna som undersökts vid centret producerar inte bara biobränsle, men kan också användas för att effektivt producera polyakrylnitril (PAN) fibrer. Energin från paraboliska solreflektorer förkolnar sedan PAN-fibrerna för att ge kolfibrer i en CO 2 -neutralt sätt.
Kolfibrer kan användas för att producera lätta och höghållfasta material som. I slutet av deras livscykel, kolfibrerna kan lagras i tomma kollager, permanent avlägsna de tillhörande koldioxidekvivalenterna från atmosfären.
Frankrikes president Emmanuel Macron vid FN:s klimatkonferens 2017 i Bonn med provet av en kolfiberförstärkt granitbärare. Kredit:Stephan Savarese / TechnoCarbonTechnologies Frankrike
En klimatvänlig ekonomisk modell
Brücks kollega Prof. Uwe Arnold och Dipl.-Ing. Kolja Kuse undersökte också de ekonomiska aspekterna, tekniska tillämpningar och miljöpåverkan av hela processen. "Detta är en roman, klimatvänlig ekonomisk modell där vi på ett intelligent sätt kombinerar standardprocesser med innovationer, säger Arnold.
"När du gör plast av koldioxid, det återförs snabbt till atmosfären genom avfallsförbränningsanläggningar efter några års användning, " säger Kuse. "Med den sista säkra förvaringen, vi tar bort koldioxiden från atmosfären i årtusenden. Detta gör också processen klart överlägsen kolavskiljning och lagring (CCS) i underjorden."
Kolfibrer från alger skiljer sig inte från konventionella fibrer och kan därför användas i alla befintliga processer. Ett annat viktigt användningsområde kan vara byggbranschen, som står för en betydande del av de globala koldioxidutsläppen.
Kolfibrer kan ersätta konstruktionsstål i byggmaterial. Tack vare deras styrka, de sparar på cement, och granit förstärkt med kolfiber kan till och med användas för att producera balkar som har samma bärförmåga som stål men är lika lätta som aluminium.
TUM:s AlgaeTec-anläggning på Ludwig Bölkow Campus, söder om München. Kredit:Andreas Heddergott / TUM
Algodlingar lika stora som Algeriet
Brück planerar nu att ytterligare förbättra algtekniken. Storskaliga anläggningar är tänkbara i södra Europa och Nordafrika. "Systemet är lätt skalbart till stora områden, " säger Brück. "Växter som tillsammans skulle täcka storleken på Algeriet skulle kompensera för all koldioxid 2 utsläpp från flygtransporter."
Brück avvisar alla förslag om att tekniken skulle konkurrera med jordbrukets användning av mark, som fallet är med biogas. "Saltvattenalger trivs i soliga områden. I Nordafrika, till exempel, det finns gott om markområden där jordbruk inte är meningsfullt."
