Forscher der Chemieingenieurwissenschaften am MIT haben kürzlich ein neues Verfahren entwickelt, das die Effizienz der CO₂-Abscheidung deutlich verbessert und die Betriebskosten senkt. Dies wird durch die Zugabe einer gängigen Verbindung zur Abscheidungslösung erreicht. Das Verfahren soll die Anwendung der CO₂-Abscheidungstechnologie erleichtern.

Das Forschungsteam fügte der zur CO₂-Abscheidung verwendeten Carbonatlösung eine Verbindung namens Tris(hydroxymethyl)aminomethan hinzu. Dieser Zusatzstoff stabilisiert den pH-Wert der Lösung und erhöht deren Fähigkeit, CO₂ bei Raumtemperatur zu absorbieren, um bis zu das Dreifache. Noch wichtiger ist, dass er die Temperatur, die für die Freisetzung des abgeschiedenen CO₂ aus der Lösung erforderlich ist, von über 120 Grad Celsius (bei herkömmlichen Verfahren) auf etwa 60 Grad Celsius senkt.

„Diese Technologie lässt sich nahezu sofort auf gängige Anlagen anwenden“, so der Hauptautor der Studie, MIT-Professor T. Allen Hatton. Erstautor Dr. Youhong Guo ergänzte: „Bei Raumtemperatur kann die Lösung mehr CO₂ absorbieren und gibt es bei leichter Erwärmung wieder ab.“

Durch die niedrigere Temperatur kann das System mit Niedertemperaturwärmequellen wie industrieller Abwärme und Solarenergie betrieben werden, wodurch der hohe Energieverbrauch herkömmlicher Regenerationsprozesse deutlich reduziert wird. Forscher haben die Machbarkeit dieser Methode in einem Durchflussreaktor bestätigt. Nach der Absorption von Kohlendioxid gibt die Lösung bei moderater Erwärmung einen hochreinen Kohlendioxidstrom ab, der anschließend abgekühlt und wiederverwendet werden kann.

Ein Professor der Washington State University, der nicht an der Forschung beteiligt war, merkte an, dass dieses auf Kaliumcarbonat basierende Lösungsmittelsystem aufgrund seines Designs, das die Energieeffizienz durch Regeneration unter Atmosphärendruck steigert, Potenzial für Anwendungen in der CO₂-Abscheidung bietet und sich von typischen vakuumunterstützten Regenerationsverfahren unterscheidet.

Diese Methode bietet eine potenzielle „Plug-and-Play“-Nachrüstlösung für Industrieanlagen und trägt dazu bei, CO₂-Emissionen aus Branchen wie der Chemie- und Zementindustrie wirtschaftlicher abzuscheiden. Das abgeschiedene Kohlendioxid kann zur Herstellung anderer Produkte oder zur geologischen Speicherung verwendet werden.

Weitere Informationen: Autoren: Youhong Guo et al., Titel: „Verbesserung der kontinuierlichen CO₂-Abscheidung und -Freisetzung in wässrigen Carbonaten durch thermische pH-Wert-Anpassung“, veröffentlicht in: *Nature Chemical Engineering* (2025). Zeitschrifteninformationen: *Nature Chemical Engineering*