Österreichische Forscherinnen lösen Rätsel um schnelle CO2-Versteinerung

Das Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) lässt sich rasch versteinern, berichten die Physikerinnen Ulrike Diebold und Giada Franceschi von der Technischen Universität Wien. Statt Jahrzehnten oder Jahrhunderten dauert der Prozess nur ein paar Jahre, wenn man Wasser zugibt. 

Mit einem Elektronenmikroskop konnten sie direkt beobachten, wie CO2 aus der Luft sich an das Mineral Wollastonit anschmiegte und fest daran gebunden wurde. Die Studie erschien kürzlich in der Fachzeitschrift ACS Nano.

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Verbogenes Kohlendioxid

"Kohlendioxid ist normalerweise geometrisch betrachtet völlig gerade", erklärt Diebold in einer Aussendung: Es enthält 2 Sauerstoff-Atome, die mit einem Kohlenstoff-Atom verbunden sind und von dort in exakt entgegengesetzte Richtungen zeigen. In dieser Form kann es nicht mit Wollastonit reagieren. 

Doch schon winzige Mengen Wasser auf der Oberfläche des Minerals krümmen Kohlendioxid und ändern seine chemischen Eigenschaften, so Franceschi: "Das verbogene Kohlendioxid kann sich dann direkt am Wollastonit anlagern und geht eine feste Bindung damit ein."

Carbon Capture

"Wenn wir in Zukunft CO2 aus der Atmosphäre holen und dauerhaft speichern wollen, müssen wir es in festes Gestein umwandeln", sagt Diebold: "Unsere Experimente zeigen, welche Effekte sich dafür einsetzen lassen." 

Bei Tests mit industrieller CO2-Injektion in Böden habe sich gezeigt, dass 2/3 des eingebrachten Kohlenstoffs innerhalb von 2 Jahren in Mineralien gebunden sind. Bisher habe man geglaubt, dass dies viel länger dauert.

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CO2-Speicherung, auch bekannt als CCS (Carbon Capture and Storage) passierte in Österreich bisher nur zu Forschungszwecken. Noch gibt es keinen Rechtsrahmen für eine kommerzielle Anwendung. Laut eines aktuellen Berichts des Umweltbundesamts bräuchte es dafür außerdem sehr hohe Investitionen und sehr viel Energie im laufenden Betrieb.