Wie kann man CO2 sammeln, recyceln und nutzen? Japan setzt auf seinem Weg zur Klimaneutralität auf das Kohlenstoffrecycling und die Verwertung von klimaschädlichem Kohlendioxid.
WERBUNG**Wie kann man CO2 sammeln, recyceln und nutzen? In dieser Folge unserer neuen Serie "Green Japan" geht es um die Verwertung von klimaschädlichem Kohlendioxid. Japan setzt auf das Kohlenstoffrecycling auf seinem Weg zur Klimaneutralität. **
Das Recycling von Kohlendioxid soll in Japan ein Schlüssel zur Klimaneutralität werden, ein Ziel, das das Land bis 2050 erreichen will.
Kohlendioxid ist die Hauptursache für die globale Erwärmung. Im Westflügel des seinem Hafen Tomakomai hat Japan gezeigt, dass CO2 aufgefangen und gespeichert werden kann.
Experten sind zuversichtlich, dass die im Tomakomai CCS-Demonstrationsprojekt eingesetzte Technologie entscheidend sein wird, um in Japan und weltweit eine Netto-Null-Emission zu erreichen.
"CCS steht für Carbon dioxide Capture and Storage. Es handelt sich um eine Technologie, die darauf abzielt, die globale Erwärmung zu verhindern, indem CO2, das bei industriellen Aktivitäten entsteht, aufgefangen und unterirdisch gespeichert wird", sagt Nakajima Toshiaki, Präsident des CCS-Demonstrationszentrums von Tomakomai.
Die CO2-Quelle ist eine Gasversorgungsanlage in einer Raffinerie, die an das CCS-Zentrum Tomakomai angrenzt, der Idemitsu Kosan Hokkaido Refinery. Ein kohlendioxidhaltiges Gas wird über eine Pipeline zur Abscheidungsanlage geleitet.
CCS-Anlagen sollen künftig CO2 abscheiden und unterirdisch speichern
"Wir erhalten maximal 25 Tonnen CO2 pro Stunde, was 600 Tonnen pro Tag entspricht. Unser Ziel war es, 100.000 Tonnen in einem Jahr zu verarbeiten. Vor zwei Jahren haben wir die Einspeisung von 300.000 Tonnen erreicht", erklärt ein Mitarbeiter des CCS-Zentrums.
Sobald das CO2-haltige Gas in der Demonstrationsanlage ankommt, wird das CO2 aus dem Gas herausgetrennt, mittels chemischer Absorbierung in drei Türmen, dem wichtigsten Teil der CCS-Anlage. Das CO2 muss nun gelagert werden.
"Das abgeschiedene CO2 wird in den Einlass dieses Bohrlochs geleitet, nachdem ein bestimmter Druck aufgebaut ist. Durch dieses Rohr wird das CO2 in die geologischen Schichten unter dem Meeresboden geleitet“, erklärt ein Mitarbeiter.
Die beiden Bohrungen des Projekts wurden von der Küste aus in Richtung Meeresboden vorgenommen. Eine Bohrung zielt auf eine Sandsteinschicht in einer Tiefe von 1.000 bis 1.200 Metern. Die andere erreicht eine vulkanoklastische Schicht in einer Tiefe von 2.400 bis 3.000 Metern.
Japan ist davon überzeugt, dass diese Technologie ein wichtiger Baustein im Kampf gegen den Klimawandel sein wird, wenn sie erst mal die Umsetzungsphase erreicht hat.
"Die Internationale Energieagentur schätzt, dass wir im Jahr 2050 in der Lage sein müssen, über sieben Milliarden Tonnen CO2 pro Jahr mit CCS-Systemen zu speichern, um eine Nettonullbilanz zu erreichen", sagt der Chef der Anlage, Nakajima Toshiaki. "Das würde es möglich machen, fossile Brennstoffe auf sauberere Weise zu nutzen oder CO2 direkt aus der Atmosphäre abzuscheiden und unterirdisch zu speichern.“
Umweltfreundlicher Beton, in dem CO2 gebunden ist
In der CCS-Anlage in Tomakomai wird CO2 aufgefangen, bevor es in die Atmosphäre gelangt und im Boden gespeichert. Aber Japan hat auch einen Weg gefunden, CO2 zur Herstellung eines kohlenstoffnegativen Betons zu verwenden: CO2-SUICOM.
"Wir verwenden CO2-Gas anstelle von Wasser für das Aushärtungsverfahren. Das CO2 wird fest, wenn es mit dem Beton in Kontakt gebracht wird, während dieser noch aushärtet", sagt Watanabe Kenzo vom Kajima Technical Research Institute.
Sie würden eine spezielle Mischung hinzufügen, erklärt der Experte für die Zementherstellung. Diese Mischung, "γC2S", würden sie als "magisches Pulver" bezeichnen, weil es eine große Menge CO2 verfestigen könne, sagt Kenzo.
"Je mehr wir von diesem 'Zauberbeton' herstellen, desto mehr CO2 wird aus der Atmosphäre entfernt."
Dieser umweltfreundliche Beton wurde bereits in unterschiedlichen Infrastruktur- und Bauprojekten als Material verwendet. So sind zum Beispiel die Bordsteine einer Hauptstraße in der Nähe der Stadt Masuda in der Präfektur Shimane aus dem Beton gefertigt.
Auch beim Bau von Wänden, Deckenplatten und ineinandergreifenden Blöcken hat man bereits Erfahrung mit dem neuen Beton gesammelt.
WERBUNGIn naher Zukunft wollen die Entwickler diese Technologie auf eine breitere Palette von Baumaterialien anwenden. Der kohlenstoffnegative Beton könnte dann als herkömmlicher, bereits gemischter Beton zum Einbetonieren verwendet werden. Dies würde einen neuen grünen Weg für das Bauwesen eröffnen.
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