CO2 Reduzierung und XPRIZE Wettbewerb

In diesem Thema sollen die Möglichkeiten der aktiven CO2 Reduzierung diskutiert werden.

Für ein vollständig beschriebenes, wissenschaftliches Konzept hat Elon Musk vor Kurzem über XPRIZE die bisher höchste Belohnung ausgeschrieben.

Auch im veröffentlichten Buch von Bill Gates „Wie wir die Klimakatastrophe verhindern: Welche Lösungen es gibt und welche Fortschritte nötig sind“ wird die Notwendigkeit dieser Verfahren dargestellt.

Welche aktiven Verfahren oder neuen Ansätze gibt es? Wie effektiv ist die jeweilige Technik? Würde sich der Betrieb rechnen? Wie wäre die Umsetzbarkeit bei welchen Nebeneffekten? usw.

Erste Diskussionsvorschläge:

Allgemeines und ausgewählte Methoden sind auch in der Studie Unkonventioneller Klimaschutz beschrieben.

: Ankündigung](Carbon Removal At Gigaton Scale | XPRIZE Foundation)

XPRIZE Carbon Removal zielt darauf ab, die größte Bedrohung für die Menschheit anzugehen - den Klimawandel zu bekämpfen und den Kohlenstoffkreislauf der Erde wieder ins Gleichgewicht zu bringen. Dieser von Elon Musk und der Musk Foundation finanzierte Wettbewerb im Wert von 100 Millionen Dollar ist der größte Anreizpreis der Geschichte.

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Xprize hatte ich hier schon Mal erwähnt: X-Prize $100M GIGATON SCALE CARBON REMOVAL

Interesse ist wohl nicht so groß?

Immerhin sind wir nun schon zu Zweit, man muss Geduld haben ist ein schwieriges Thema :wink: Dann geh ich mal zum ersten Diskussions-Konzept über. CO2 Sammlung mit Algenreaktoren. Jedes Verfahren kann aus heutiger Sicht nur einen Teil zur nötigen Entnahme beitragen. Am Wichtigsten ist freilich die zügige Reduzierung des Kohle und Ölverbrauchs.

Es gibt schon viele Forschungsergebnisse und Optimierungen bei Algenreaktoren. Vorallem mit gleichzeitiger Reinigung von Abwässern könnte man hier ansetzen um die Nährstoffe zu nutzen. Gleichzeitig würde die Gewässerverschmutzung deutlich verringert. Mit einmal errichteten Glasröhren und Sonnenlicht wäre eine dauerhafte Produktion verschiedener Rohstoffe mit speziellen Arten von Algen möglich. Bevorzugt in wärmeren, sonnen- reichen Regionen und auch mit Salzwasser.

Neben Biomasse könnten auch Öle, chem. Substanzen oder Faserreiches Material oder Grundstoffe passend für 3D Drucker entstehen. Die Wirtschaftlichkeit steigt mit dem Preis der Zertifikate. Je 35 g Algenmasse werden ca. 55 g CO2 gebunden. Mit entsprechender Förderung und Skalierung sollte damit ein flexibler biotechnischer Wirtschaftszweig in Gang kommen. Dabei könnten Volumenartikel aus abbaubaren Bio-Kunststoffen z.B. für Verpackungen oder sogar Autoreifen erzeugt werden. Insgesamt also nicht nur CO2 Reduzierung sondern eine regelrechte Umweltoffensive und „Green alga economy“

Ein zusätzlicher Aspekt dazu ist auch fazinierend. Für SpaceX und die Entwicklung der Raumfahrt wäre die Förderung und Erforschung hocheffizienter Algenreaktoren sehr nützlich. Viele nötige „Rohstoffe“ sowie Sauerstoff, Lebensmittel und Treibstoffe, könnten in kurzer Zeit, effizient und ohne Stängelmaterial produziert werden. Zudem würden dadurch Schadstoffe in Luft und Wasser neutralisiert

Als Versorgung für erdferne Kolonien und Raumflüge wäre eine möglichst wirksame biologische Grunderzeugung erforderlich. Dazu braucht es nur Nährstoffe, Sonnenlicht / Energie(LED), CO2 und den Glasreaktor. Wenn dies gemeistert werden kann, könnte die Technik als autarkes Lebenserhaltungssystem und damit als Schlüsseltechnologie im Kosmos fungieren.

Hierzu noch ein paar Links:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.201902447

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Hier mal eine lustige Verwitterungsidee: https://www.projectvesta.org/

Die wollen Olivin in küstennahe Gewässer kippen, um es dort unter Gezeiten und Wellenbearbeitung beschleunigt verwittern zu lassen. Das würde pro Mensch so 1 m³ Olivin pro Jahr erfordern.
In dem einen 2011er Artikel wurde das mit Gesamtkosten unter 10 Euro pro Tonne CO2 abgeschätzt. Das wäre gar nicht mal so teuer. Allerdings wollen sie wohl noch ein paar Versuche durchführen mit zunehmenden Mengen um zu sehen, ob es so eine tolle Idee ist, tonnenweise das Zeug ins Meer zu kippen.

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Das scheint mir ein guter Ansatz zu sein. Ein ähnliches Konzept gab es mit Gesteinsmehlen in der Landwirtschaft. Das wäre teilweise sehr sinnvoll um in Verbindung mit Pflanzenkohle, erodierte Böden wieder fruchtbar zu machen. Die Krume speichert dadurch mehr Wasser und Nährstoffe. Dadurch wird das Pflanzenwachstum stark gefördert, die wiederum Humus speichern. Womit ein sehr positiver Langzeiteffekt entstehen würde. Auf den Flächen kann wieder eine nachhaltige Nutzung etabliert werden.
Solche Multiplikatoren sollte man als Erstes ausbauen, die Kosten wären durch den folgenden Gewinn unerheblich.

Mit einer direkten Ausbringung ins Meer könnte man sicher riesige Mengen unschädlich verteilen. Dadurch würde auch ein unerwünschter ph-Wert Anstieg in den Flüssen vermieden. Die Versauerung der Ozeane muss dringend gebremst werden und gegen ein paar neue Traumstrände hätte bestimmt niemand was einzuwenden. Der weisse Sand ist der Karibik sind ja auch nur Kalke vom Papageienfisch. Beim Olivin wäre es den Infos nach Bicarbonat.

Das grösste Problem dabei, wo soll das Gesteinsmehl herkommen? (Korrektur: Falsche Zahlen) Es würden einige Milliarden Tonnen benötigt werden. Das ist eine gigantische Menge die erstmal gemahlen und transportiert werden muss. Maximal liessen sich laut Bericht nur 10% der weltweiten Emissionen damit neutralisieren. Das benötigt enorm Energie, am Besten aus einer sauberen Quelle und an denen mangelt es leider. Das ist ja das grosse Dilemma die Menschheit hängt am Öltropf und hat noch keinen Ersatz. Mit genug Reservestrom wäre es um ein Vielfaches leichter, damit sollte man zunächst der Kohle / Öl runterfahren. Anschließend wären immer noch solche Aktionen für die restlichen Schad-Quellen nötig.

Aber warum nicht Windräder und Wellenkraftwerke an Olivinfelsen bauen und wenigstens mit überschüssigem Strom aus Spitzenlast den Schotter mahlen? Danach könnte man Ökotourismus an den Stränden etablieren, dafür ist es halt dann etwas teurer. :wink:

Erstaunlicherweise kann man sehr viel davon ins Meer schütten ohne das der Meeresspiegel deswegen nennenswert ansteigt…

Ob das aber andere Konsequenzen hat?

Aber der Energie- und Ressourcenbedarf ist auch das Problem bei der Rück-Umwandlung von atmospärischem CO2, die Anlage muß gebaut werden, dafür muß wieder mit Energieaufwand Mining betrieben werden und alles was man dazu braucht - alleine um den Rucksack bei der Gestehung wieder reinzuarbeiten muß das Zeug ewig halten.

Wobei man größere Mengen Gestein (eine geeignete Insel) evtl. auch mit Kernenergie pulverisieren könnte. :crazy_face:

Für den Anfang würden aber auch schon mal kleine Fische reichen:
Eine 100% CO2-neutrale Produktion von EE-Anlagen (also z.B. nur PV-Strom zu Herstellung von PV-Modulen) wäre mal ein Anfang, dann wäre zumindest mal sicher gestellt, das nichts mehr dazu kommt.

Nicht notwendigerweise. Gehen wir davon aus, in Deutschland installierte Photovoltaik emittiert 50 g CO2 pro kWh Solarstrom. Das sind pro Tonne CO2 also 20 MWh. Weiter oben schrieb ich, dass man die Tonne CO2 für 10 Euro im Meer versenken könne. Rechnet man das auf die deutsche PV-Anlage um, müsste man also 0,5 €/MWh, bzw. 0,05 Cent pro kWh bezahlen, um deren CO2-Emission auszugleichen. Das sollte machbar sein. Für 0,1 Cent pro kWh könnte man sogar soviel CO2 wie zuvor emittiert wurde zusätzlich ausgleichen.
Das einzige was fehlt, ist politischer Wille.

Daten zur CO2-Emission sind von hier: https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/documents/publications/studies/aktuelle-fakten-zur-photovoltaik-in-deutschland.pdf