Forschende der ETH Zürich haben ein Verfahren entwickelt, bei dem Reststoffe aus der Käse- und Tofuproduktion zur direkten CO₂-Abscheidung aus der Luft (Direct Air Capture, DAC) eingesetzt werden. Dafür werden Proteine aus Molke und Tofuresten zu porösen Kügelchen verarbeitet, die mit Kaliumhydroxid beschichtet sind und Kohlendioxid aus der Umgebungsluft aufnehmen.
Hohe Aufnahmekapazität
Das in den Proteinkügelchen enthaltene Kaliumhydroxid reagiert mit dem Kohlendioxid aus der Umgebungsluft und bindet dieses chemisch als Hydrogencarbonat. Anschließend kann das CO₂ wieder freigesetzt werden, um es dauerhaft zu speichern oder als Rohstoff weiterzuverwenden. Laut den Forschenden kann ein Gramm des Materials bis zu 97 Milligramm CO₂ binden. Damit liege die Aufnahmekapazität 10 bis 50 % über der herkömmlicher DAC-Materialien.
Regeneration bei Raumtemperatur
Im Gegensatz zu vielen bestehenden DAC-Verfahren erfolgt die Freisetzung des CO₂ nicht mithilfe von Wärme und Unterdruck. Stattdessen werden die Proteinkügelchen bei Raumtemperatur abwechselnd mit einer milden Säure und einer Base behandelt. Dadurch lassen sich Material und Chemikalien mehrfach wiederverwenden. In Laborversuchen blieb die Leistungsfähigkeit bei über 30 Be- und Entladezyklen weitgehend erhalten.
Potenzial für Kreislaufwirtschaft
Die Forschenden sehen in dem Verfahren Potenzial für eine ressourcenschonende CO₂-Abscheidung. Da als Ausgangsmaterial Lebensmittelabfälle genutzt werden und die Proteinkügelchen biologisch abbaubar sind, könnte das Verfahren künftig Teil einer Kreislaufwirtschaft werden.
„Unsere Technologie ist günstiger und nachhaltiger, weil sie wenig Energie benötigt und auf einem breit verfügbaren Abfallprodukt beruht. Das könnte für die Zukunft der Entfernung von CO2 aus der Luft ein ‹game changer› sein“, so Raffaele Mezzenga, Professor am Departement Gesundheitswissenschaften und Technologie der ETH Zürich.
Ob sich die Technologie auch im industriellen Maßstab wirtschaftlich einsetzen lässt, soll in weiteren Untersuchungen geprüft werden.
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