Wie wird medizinischer Abfall zum Klimaretter?

"Eine Plastikflasche kann relativ leicht recycelt werden, wie wir von Pfandsystemen wissen. Aber andere Kunststoffe sind problematisch, weil sie nicht auf die gleiche Weise wiederverwendet werden können. Daher werden sie oft verbrannt, wie es derzeit bei Gummihandschuhen der Fall ist", sagt er.

"In unseren Experimenten haben wir den Handschuh so umgewandelt, dass er CO2 einfangen kann, anstatt ein Abfallprodukt zu werden, das bei der Verbrennung CO2 und andere schädliche Gase freisetzt."

Bedeutende Durchbrüche

Simon Kildahl gehört zur Skydstrup-Gruppe des Novo Nordisk Foundation CO2 Research Center (CORC). Das Zentrum mit Sitz an der Universität Aarhus ist eine weltweite Zusammenarbeit von Universitäten, die Möglichkeiten zur Abscheidung von CO2 oder dessen Umwandlung in Produkte wie Kraftstoffe über Power-to-X erforschen.

Der Gruppe ist es bereits gelungen, Materialien wie Polyurethanschaum aus Matratzen sowie Epoxid- und Glasfasern aus Windturbinenflügeln zu recyceln - Materialien, die bisher als nicht recycelbar galten. Jetzt scheint es ihnen auch bei Gummihandschuhen gelungen zu sein.

"Konkret zerkleinern wir den Gummihandschuh in kleine Stücke. Er reagiert dann mit einem Katalysator auf Rutheniumbasis und Wasserstoffgas, woraufhin er CO2 aus simulierten Rauchgasen abscheiden kann", erklärt Simon Kildahl. "In der realen Welt könnte dies in einem Kraftwerk geschehen."

Wenn das Gummiprodukt erhitzt wird, regeneriert es sich und nimmt das CO2 wieder auf, so dass das Gas zur unterirdischen Speicherung weitergeleitet oder in Power-to-X verwendet werden kann. Gleichzeitig wird das Material aufgefrischt und ist bereit, neues CO2 aufzufangen.

Revolutionäre Perspektiven

Die Methode ist völlig neu. Zwar gibt es bereits Materialien für die CO2-Abscheidung, aber Kildahls Ansatz hebt sich dadurch ab, dass er Abfallmaterial verwendet, das sonst verbrannt oder deponiert werden würde.

Die Experimente bringen uns einen Schritt näher an eine klimafreundlichere Alternative heran, die dem Ziel des Zwischenstaatlichen Ausschusses der Vereinten Nationen für Klimaänderungen (IPCC) entspricht, bis 2050 jährlich 5-16 Milliarden Tonnen CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen.

Um diese Ziele zu erreichen, muss CO2 aus Biomasseverbrennungsanlagen oder direkt aus der Luft abgeschieden werden. Das Problem ist, dass die derzeitigen Methoden eine Ausweitung der Produktion auf Erdölbasis erfordern, was den Gesamtnutzen für das Klima naturgemäß verringert.

"Deshalb ist es klug, einen Abfallstoff zu nutzen, der in so großen Mengen vorhanden ist, anstatt noch mehr Öl aus dem Boden zu holen", betont Simon Kildahl. "Mit dem Gummihandschuh können wir ein CO2-Abscheidungsmaterial herstellen, bei dem fast jedes Atom im Produkt aus Abfall stammt, mit Ausnahme einer kleinen Menge Wasserstoff, der idealerweise über Power-to-X aus Wasser gewonnen werden kann."

Vielversprechende Ergebnisse

Derzeit befinden sich die Experimente noch im Laborstadium. Ziel ist es, den Prozess skalierbar und wirtschaftlich zu machen - ein Ziel, das nach Kildahls Ansicht in greifbarer Nähe liegt.

Auf einer Skala von der frühen Idee (TRL 1) bis zur vollständig umgesetzten kommerziellen Technologie (TRL 9) befindet sich die Forschung derzeit auf Stufe 3 oder 4.

"Wir arbeiten im Moment im Gramm-Maßstab, und die Reaktionen können anders aussehen und sich anders verhalten, wenn wir in den Kilogramm-Maßstab gehen. Aber unsere Ergebnisse sehen sehr vielversprechend aus", sagt er.

Das Verfahren muss auch in der Herstellung billiger werden, da der derzeit verwendete Katalysator teuer ist.

"Wir haben jedoch einen 'proof of concept' erreicht. Es ist durchaus möglich, dass wir in naher Zukunft Stufe 5 oder 6 erreichen können, wenn wir die Skalierbarkeit und die Wirtschaftlichkeit der Reaktion verbessern sowie bestimmte Leistungsparameter für die CO2-Abscheidung mit diesen Materialien erhöhen können", schließt Simon Kildahl.