Superkondensator absorbiert beim Aufladen CO2 aus der Luft

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Ein Forscherteam an der Universität Cambridge hat einen Superkondensator entwickelt, der beim Aufladen CO2 aus der Luft aufnimmt. Beim Entladen wird es kontrolliert wieder freigesetzt und kann so aufgefangen werden. Es ist eine Chance, Technologien zur Kohlenstoffabscheidung und -speicherung günstiger zu machen.

Ein Superkondensator ähnelt einer Batterie, speichert die Energie jedoch anders. Die Speicherung beruht nicht auf chemischen Reaktionen, sondern auf der Bewegung von Elektronen zwischen den Elektroden des Kondensators.

Neuer Ansatz für die CO2-Abscheidung

Der Superkondensator aus Cambridge kann neben seiner eigentlichen Aufgabe, der Energiespeicherung, gleichzeitig Kohlendioxid auffangen. Wenn er geladen wird, zieht die negative Elektrode das CO2 an, lässt jedoch Sauerstoff, Stickstoff oder Wasser außen vor. Auf diese Weise entfernt der Supercap nur klimaschädliche Emissionen aus der Luft.

Dieser neue Ansatz könnte helfen, die Kosten für Verfahren zur CO2-Abscheidung deutlich zu senken. Bei diesem Ansatz wird Kohlendioxid wieder aus der Atmosphäre entfernt, um es unterirdisch zu speichern. Diese Verfahren sind jedoch noch in der Entwicklung. Die am weitesten fortgeschrittenen Methoden benötigen sehr viel Energie und sind teuer.

Der Lade- und Entladeprozess des Superkondensators verbraucht dagegen potenziell weniger Energie. Das Forscherteam in Cambridge versuchte, die Ladezeit gegenüber früheren Experimenten zu verlängern, so dass der Superkondensator mehr Kohlendioxid binden kann. Ihr Ansatz war das langsame Hin- und Herwechseln zwischen negativer und positiver Spannung. So gelang es, die doppelte Menge CO2 zu speichern.

Der Nachteil von Superkondensatoren ist, dass sie nicht so viel Energie speichern können wie Batterien. Dafür sind sie langlebiger, was im Falle der CO2-Abscheidung Vorrang habe, so die Forscher.

Kokosnussschalen und Meerwasser als Batteriematerialien

Dem Forscherteam war zudem wichtig, dass der Superkondensator, der aktuell die Größe einer Münze hat, teilweise aus gut verfügbaren und nachhaltigen Materialien besteht. Für die Elektroden beispielsweise kommt Kohlenstoff aus Kokosnussschalen zum Einsatz. Das CO2 löst sich in einem Elektrolyten auf, der größtenteils aus Meerwasser besteht.

Der genaue Mechanismus ist noch unklar

Als nächstes wollen sich die Forscher mit den Mechanismen der CO2-Abscheidung im Superkondensator und deren Verbesserung beschäftigen. Noch sind die genauen Mechanismen nicht komplett klar, da das Forschungsgebiet noch sehr neu ist. Das Verständnis der Prozesse ist jedoch entscheidend, bevor der Superkondensator in größerem Maßstab eingesetzt werden kann.

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