CCS Redux: Nein, Magnesit ist auch nicht die magische CO2-Sequestrierungslösung

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Die Kohlenstoffabscheidung und -bindung in all ihren verschiedenen ineffektiven, ineffizienten und teuren Formen erlebt einen weiteren Hype-Zyklus. Es hat sich nichts wirklich geändert. Die Probleme bestehen immer noch. Die Alternativen sind immer noch besser. Das Einsatzpotenzial ist noch gering. Und so die CCS Redux-Reihe, in der alte CCS-Artikel mit geringfügigen Änderungen neu veröffentlicht werden.

Kürzlich [in 2018] PhysOrg, ein Aggregator für Wissenschaftsnachrichten, veröffentlichte einen Artikel, der ihm von der Goldschmidt-Konferenz zur Verfügung gestellt wurde, einer der weltweit größten geochemieorientierten Konferenzen, die von der Geochemical Society mit 70 Ländern und 4.000 Mitgliedern organisiert wird. Berechtigt Wissenschaftler finden einen Weg, Mineralien herzustellen, die CO2 aus der Atmosphäre entfernen können. Der Artikel fasste einen im August 2018 vorgestellten Konferenzbeitrag mit vielversprechenden Ergebnissen für die katalysierte Herstellung von Magnesit aus Quell-CO2 bei Raumtemperatur zusammen.

Der vorgestellte Artikel stammt von Professor Ian Power von der Trent University in Ontario und wird im Artikel zitiert. Ebenso enthält der Artikel einen ausführlichen Kommentar von Professor Peter Kelemen vom Lamont Doherty Earth Observatory der Columbia University in New York.

Was vergessen der Autor des Artikels, Power selbst und der kommentierende Kelemen zu erwähnen?

Das Ausmaß des Problems ist absurd und übersteigt bei weitem jeden möglichen Mechanismus, den Magnesit zur Kohlenstoffbindung bietet.

War PhysOrg allein? NEIN. Wissenschaft täglich veröffentlichte die gleiche Pressemitteilung. SWissenschaftsalarm äußerte sich etwas offener über das Ausmaß des Problems, blieb aber dennoch hinter den Erwartungen zurück und stellte es unter eine Überschrift, die den Eindruck erweckte, als sei das Zweite Kommen gekommen. Der Unabhängige bezog sich in einem warnenden Satz auf sich selbst, ohne viel zu sagen, warum, aber zumindest war die Überschrift größtenteils zutreffend.

Insgesamt habe ich 24 separate Nachrichtenartikel zu diesem Thema gezählt. Sie alle scheiterten völlig an einem Aspekt der Genauigkeit, der offensichtlich war, nämlich dass sie alle die Hauptbehauptung wiederholten, CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen, eine Prämisse zur Kohlenstoffabscheidung aus der Luft, von der im Artikel selbst nicht behauptet wird, dass sie überhaupt stattfindet .

Der Artikel selbst ist ausreichend, wenn er auch nichts über das Ausmaß des CO2-Problems sagt, aber das zweifellos bevorstehende Papier wurde noch nicht veröffentlicht. Professor Power veröffentlicht regelmäßig wissenschaftliche Arbeiten zum Thema der Bindung von Kohlenstoff in Mineralien, sodass diese zweifellos in einer der zahlreichen Zeitschriften erscheinen werden, in denen er veröffentlicht hat.

Lassen Sie uns herausfinden, was in dem Artikel tatsächlich von Bedeutung ist. Das Folgende sind direkte Zitate:

• Eine Tonne natürlich vorkommendes Magnesit kann etwa eine halbe Tonne CO2 aus der Atmosphäre entfernen
• Mit Polystyrol-Mikrokügelchen als Katalysator würde sich innerhalb von 72 Tagen Magnesit bilden
• Die Mikrokügelchen selbst bleiben durch den Produktionsprozess unverändert
• Der Prozess findet bei Raumtemperatur statt, wodurch die Magnesitproduktion äußerst energieeffizient ist
• Derzeit sind wir uns darüber im Klaren, dass es sich hierbei um einen experimentellen Prozess handelt, der ausgeweitet werden muss

Der eigentliche Wissenschaftler ist sich darüber im Klaren, was er tut, und übertreibt es nicht. So weit, ist es gut.

Was steht nicht in dem Artikel, das wahrscheinlich von Nutzen ist?

• Es gibt etwa eine Milliarde Tonnen überschüssiges CO2 in der Luft, das wir seit der Zeit vor der industriellen Revolution hinzugefügt haben.
• Dies bedeutet, dass der Prozess reines gasförmiges CO2 als Ausgangsmaterial verwendet und nicht direkt atmosphärisches CO2. Der Kommentar am Ende des Artikels von Professor Kelemen unterstützt dies.
• Es gibt noch keine wirtschaftlich sinnvolle Möglichkeit, CO2 in irgendeiner Menge aus der Atmosphäre zu entfernen, abgesehen von natürlichen Prozessen im Kohlenstoffkreislauf. Es gibt keine wirtschaftlich sinnvolle Möglichkeit, CO2 aus den Abwässern von Kohlekraftwerken zu entfernen. Das ist ein ungelöstes Problem.

Was bedeutet das?

Um eine Überlegung wert zu sein, muss das Verfahren wahrscheinlich in der Lage sein, überschüssiges atmosphärisches CO2 um mindestens ein paar Prozent zu reduzieren. Nehmen wir 10 % als eine schöne runde Zahl. Das ergibt 320 Milliarden Tonnen CO2, die sich bei diesem Verhältnis in 640 Milliarden Tonnen Magnesit verwandeln würden (und Chemie bleibt schließlich Chemie).

Wie viel sind 640 Milliarden Tonnen Magnesit? Nun, die gesamten USA haben im Jahr 2017 etwa 86,3 Millionen Tonnen Beton produziert. Das sind dort vier Größenordnungen. China ist etwas näher dran. Das Land produziert jährlich 2,4 Milliarden Tonnen Beton, zehnmal mehr als Indien, das Zweitplatzierte. Das sind nur zwei Größenordnungen weniger. Unter der Annahme, dass sich die Welt dazu entschließt, alles zu tun und Magnesit im gleichen Umfang zu produzieren, würde es nur 267 Jahre dauern, um 10 % des überschüssigen atmosphärischen CO2 zu entfernen.

Natürlich können in einem Trockenzementofen täglich Tonnen Zement hergestellt werden. Der Vorgang dauert keine 72 Tage. Das wird die Sache also noch schlimmer machen. Der Prozess wird entweder viel teurer oder viel langsamer sein.

Aber Magnesit ist natürlich ein nützliches Zeug, oder? Nun ja, nicht in solchen Bänden. Der Gesamtverbrauch an Magnesiumverbindungen in den USA betrug im Jahr 2016 830.000 Tonnen. Das ist ein paar Größenordnungen in die falsche Richtung. Weltweit gibt es für Magnesit eigentlich keinen großen Nutzen. Allein der CO2-Ausstoß von US-Kohlekraftwerken würde bei der Umwandlung in Magnesit den US-Bedarf um das 3.000-fache übersteigen. Im Jahr 2015 wurden weltweit weniger als 30 Millionen Tonnen Magnesit für den Verbrauch produziert.

Oh, und es ist ein Gesundheitsrisiko.

Die Arbeitsschutzbehörde (OSHA) hat den gesetzlichen Grenzwert (zulässige Expositionsgrenze) für die Magnesit-Exposition am Arbeitsplatz auf 15 mg/m^3 Gesamtexposition und 5 mg/m^3 Atemwegsexposition über einen 8-Stunden-Arbeitstag festgelegt.

Also lasst uns das klären.

Wenn wir enorme Mengen an Geld und Ressourcen in diese Sache stecken würden, um Größenordnungen mehr, als wir in die Produktion des gesamten Zements der Welt stecken, würden wir eine Menge unbrauchbares Gestein produzieren, das ein Gesundheitsrisiko darstellt, und es würde länger dauern, als nur den Kohlenstoff abzulassen Zyklus mach es.

Die Zahlen, um die es geht, sind wahnsinnig groß. Die Leute, die für solche Dinge werben, können nicht rechnen. Die Journalisten, die darüber berichten, und die Medien, die es verbreiten, erweisen uns keinen Gefallen.

Wer diese paar Dutzend Schlagzeilen liest, könnte den Eindruck gewinnen, dass eine Lösung unmittelbar bevorsteht, obwohl die Realität so aussieht, dass wir schnell mit der Verbrennung fossiler Brennstoffe aufhören und die Natur den Überschuss beseitigen lassen müssen.

Hinweis für 2024: Nachdem wir uns nun mit mehreren Mineralisierungsplänen befasst haben, mangelt es ihnen durchweg an der Fähigkeit, brauchbare Ergebnisse in brauchbaren Zeitrahmen und zu wirtschaftlich vertretbaren Kosten zu liefern. Dies ist offenbar ein Merkmal der Lösungsklasse und aus ihrer Sicht kein Mangel.

Verweise: