Mit 87 % hat Kohlendioxid (CO2 [Kohlenstoffdioxid]) den größten Anteil der freigesetzten Treibhausgase. Neben der Vermeidung bzw. Verminderung (Energiesparen) des Gasaustoßes wird über verschiedene Abscheide- und Speichermethoden diskutiert und teilweise schon umgesetzt. Ohne das gezielte Abfangen (Carbon-Capture - CO2-Abscheidung [Kohlenstoffabscheidung]) von Kohlendioxid aus Abgasen und/oder der Luft (Direct Air Capture - DAC) wird der Klimawandel nicht zu stoppen sein.
Zur Zeit ist es noch nicht möglich, Industrien und Energiegewinnung komplett zu dekarbonisieren. Also muss man verhindern, dass CO2 in die Atmosphäre gelangt und somit spätestens im Schornstein abgeschieden wird. Hier kommt die Kohlenstoffabscheidung (Carbon Capture) zum Einsatz. Mit den Verfahren wird CO2 entweder aus Abgasen oder direkt aus der Luft abgeschieden.
Es kommen folgende Verfahren zum Einsatz:
• Carbon-Capture durch flüssige Absorber
• Carbon-Capture mit Molekülkäfigen
• Carbon-Capture durch Membranen
• Carbon-Capture mit Sauerstoff und Kalk (Oxyfuel und Calcium-Looping)
• High Temperature-DAC-Verfahren
• Low Temperature-DAC-Verfahren
• Carbon Capture and Utilization (CCU)
• Pyrolyse-Verfahren bei der künstlichen Karbonisierung (Pflanzenkohle)
Zur Abscheidung und CO2-Speicherung kommen die CCS-Technologie1 (Carbon (Dioxide) Capture and Storage), CDR-Technologie2 (Carbon Dioxide Removal), DAC-Verfahren3 (Direct-Air-Capture) und CCU-Verfahren4 (Carbon Capture and Utilization) zum Einsatz. An den Technologien wird immer noch geforscht.
1 Carbon Capture and Storage (CCS) ist eine Technologie, bei der Kohlendioxid aus Abgasen (Stromkraftwerken) abgeschieden und zur langfristigen Speicherung in unterirdische Schichten verpresst wird.
2 Beim Carbon Dioxide Removal (CDR), einem noch nicht etablierten Ansatz aus dem "Geoengineering", soll großflächig CO2 aus der Atmosphäre entfernt werden. Es gibt verschiedene CDR-Methoden, die bislang jedoch noch nicht in großem Maßstab getestet wurden und die aktuell wesentlich teurer sind als die Emissionsverringerung durch die Nutzung erneuerbarer Energien oder durch Energieeffizienz. Für die Abscheidung von CO2 aus der Atmosphäre gibt es verschiedene Möglichkeiten (die Ausweitung CO2-absorbierender natürlicher Ökosysteme, den Anbau von Biokraftstoffen und die CO2-Abscheidung bei deren Verbrennung sowie den Einsatz industrieller und chemischer Prozesse, die CO2 direkt aus der Atmosphäre entfernen).
3 Mit dem DAC-Systemen (Direct-Air-Capture) kann Kohlendioxid aus der Umgebungsluft gefiltert werden, so wie es Pflanzen und Bäume machen. Dazu wird die Luft zunächst über Filter mit spezielle Bindemittel geleitet, die das Kohlendioxid aus der Luft filtern, und anschließend verflüssigt.
4 Mit den CCU-Verfahren (Carbon Capture and Utilization) wird CO2 entweder aus einem (Industrie-) Prozess abgeschieden und einer anderen industriellen, stofflichen Nutzung zugeführt. Dabei wird das abgeschiedene CO2 zur Kohlenstoffquelle und damit zum Rohstoff für chemische oder biotechnologische Prozesse. So können z. B. Kunststoffe oder synthetische Kraftstoffe für die Luft- und Schifffahrt hergestellt oder das CO2 in Baumaterialien eingebunden werden. Ziel von CCU muss sein, CO2 möglichst dauerhaft zu binden oder im Kreislauf zu führen.