Der Wettlauf um die Umwandlung von CO2 in Kraftstoffe, Beton …

Quelle: Nature 603, 780-783 (2022)

Quelle: nature 29.3.22, übersetzt von Heidi mit DeepL.

Unternehmen bemühen sich, das Treibhausgas CO2 in nützliche Produkte zu verwandeln – aber wird das den Klimawandel aufhalten?

Die Idee ist verlockend: Die CO2-Emissionen der Industrie erwärmen das Klima, und viele Länder arbeiten daran, das Gas abzufangen und unterirdisch zu speichern. Aber warum sollte man es nicht zu Produkten recyceln, die sowohl tugendhaft als auch profitabel sind? Solange der Recyclingprozess keine weiteren Kohlenstoffemissionen verursacht – durch die Nutzung erneuerbarer Energien oder überschüssiger Ressourcen, die sonst verschwendet würden – kann er den CO2-Ausstoss der Industrie in die Atmosphäre reduzieren und die Nachfrage nach fossilen Brennstoffen für die Herstellung senken. Das ist ein doppelter Gewinn für das Klima, sagen die Befürworter.

Diese Art des Recyclings (manchmal auch Upcycling genannt) ist ein zunehmend überfülltes Feld, da grosse und kleine Unternehmen darum wetteifern, eine verwirrende Reihe von Produkten auf den Markt zu bringen, die aus CO2 hergestellt werden. Einige davon sind Boutique-Produkte für klimabewusste Käufer – Wodka oder Diamanten zum Beispiel -, aber die meisten sind „Grundnahrungsmittel“ der Weltwirtschaft: Kraftstoffe, Polymere, andere Chemikalien und Baumaterialien.

Mehr als 80 Unternehmen arbeiten an neuen Ansätzen zur Nutzung von CO2, so ein Bericht von Lux Research, einem Marktforschungsunternehmen in Boston, Massachusetts, aus dem Jahr 2021. Der Markt für diese Produkte ist heute noch winzig und beläuft sich auf weniger als 1 Milliarde US-Dollar – Lux prognostiziert jedoch, dass er bis 2030 auf 70 Milliarden US-Dollar anwachsen wird und bis 2040 sogar 550 Milliarden US-Dollar erreichen könnte.

Angetrieben wird diese Entwicklung durch den Rückgang der Kosten für erneuerbare Energien sowie durch steigende Kohlenstoffsteuern und andere Klimaanreize, die Unternehmen dazu bewegen, CO2-Emissionen zu vermeiden. Gleichzeitig haben die Chemiker die Effizienz der zugrunde liegenden Technologien verbessert.

Es ist jedoch fraglich, ob das CO2-Recycling dem Klima wirklich nützt. Viele der auf diese Weise hergestellten Produkte verzögern den Weg des Kohlenstoffs in die Atmosphäre nur kurz – Brennstoffe werden verbrannt, aus Chemikalien hergestellte Produkte werden abgebaut und das bei ihrer Herstellung verbrauchte CO2 wird wieder freigesetzt.

Lesen Sie den ausführlichen Artikel hier: The race to upcycle CO₂ into fuels, concrete and more. Nature 603, 780-783 (2022)

doi: https://doi.org/10.1038/d41586-022-00807-y

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Wenn boreale Wälder Kohlenstoff abgeben statt aufnehmen

The Marcell Experimental Forest in northern Minnesota. Scientists are simulating different climates in these glass chambers to better understand how boreal forests will respond to rising temperatures. Oak Ridge National Laboratory / U.S. Department of Energy

In den borealen Wäldern verfolgen Wissenschaftler die Folgen der Erwärmung.

Von Minnesota bis zu den Nordwest-Territorien untersuchen Forscher die dramatischen Veränderungen in den riesigen Wäldern des Nordens: auftauender Permafrost, ertrunkene Bäume, Methanfreisetzung, zunehmende Waldbrände und die langsame Transformation der Wälder von Kohlenstoffsenken zu Kohlenstoffemittenten.

Der Marcell Experimental Forest wurde 1962 eingerichtet, um die Ökologie und Hydrologie des borealen Waldes zu erforschen, der sich in Nordamerika vom Lake Superior im Norden der Vereinigten Staaten bis nach Nordkanada und Alaska erstreckt. Die borealen Wälder – das grösste Waldsystem der Welt mit riesigen kohlenstoffreichen Torfgebieten – erstrecken sich auch über Skandinavien und grosse Teile Russlands.

Torf ist teilweise verrottete Vegetation, die sich in den kalten, wassergesättigten und sauerstoffarmen Sümpfen und Mooren der borealen Zonen ansammelt. Mit der Erwärmung trocknet der Torf im Süden aus und taut im Norden, wo Bäume ertrinken und Flüsse und Seen durch den festen organischen Kohlenstoff, der sich im Wasser auflöst, braun werden. Dies führt zu einer massiven Freisetzung von Kohlenstoff in die Flüsse und Seen und in die Atmosphäre.

Angesichts der Tatsache, dass Moore doppelt so viel Kohlenstoff speichern wie alle Wälder der Welt, beobachten Klimawissenschaftler diese Veränderungen genau. Das torfreiche boreale Ökosystem mildert nicht nur Überschwemmungen, filtert Wasser und verlangsamt oder stoppt Waldbrände, sondern bietet auch Nistplätze für 1 bis 3 Milliarden Vögel, die von so weit her wie Argentinien nach Norden ziehen.

„Das boreale Ökosystem von Minnesota wird in den kommenden Jahrzehnten eher wie Kansas aussehen, wenn wir mit den Kohlenstoffemissionen so weitermachen wie bisher“, sagt Lee Frelich, der Direktor des Zentrums für Waldökologie an der Universität von Minnesota, der die Veränderungen in der Boundary Waters Canoe Wilderness im Norden Minnesotas seit mehr als 30 Jahren verfolgt.

Die zunehmende Zahl, das Ausmass und die Schwere der Waldbrände in den borealen Wäldern beschleunigen das Auftauen des Permafrosts, das bereits weit fortgeschritten ist. Dieses Tauwetter entwurzelt und überschwemmt grosse Waldbestände von Alaska ostwärts bis in den Yukon und die Nordwest-Territorien.

„Was wir hier sehen, vielleicht deutlicher als an jedem anderen Ort der Welt, ist ein Ökosystemwandel im Zeitraffer.“

Ein weiteres Problem im Zusammenhang mit der Überflutung ist die „Verbräunung“ von Seen, Flüssen und Bächen, die dadurch entsteht, dass sich fester organischer Kohlenstoff im schnell auftauenden Torf im Wasser löst. Wenn sich das harmlose anorganische Quecksilber aus dem Tauwasser an den Kohlenstoff bindet, können Mikroorganismen es in die hochgiftige anorganische Form des Methylquecksilbers umwandeln, wie eine Reihe von Studien belegen.

Eine wichtige Frage ist nun, ob das Auftauen des Permafrosts in den borealen Moorökosystemen ein langsames Phänomen ist, bei dem allmählich Treibhausgase freigesetzt werden, oder ob es sich um eine „Kohlenstoffbombe“ handelt, die riesige Kohlenstoffvorräte freisetzt.

In jedem Fall hat die Umgestaltung der borealen Wälder nicht nur Auswirkungen auf den Klimawandel, sondern auch auf die Wasserqualität und den Lebensraum für Wildtiere sowie auf Waldbrände, die voraussichtlich grösser werden und in kürzeren Abständen ausbrechen werden – all dies erschwert die Regeneration der borealen Wälder.

Lesen Sie den vollständigen Artikel hier: Across the Boreal Forest, Scientists Are Tracking Warming’s Toll. Yale Environment 360 vom 11.1.22

Methylquecksilberverbindungen, Wikipedia

Minamata-Krankheit, Wikipedia

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