Mut für Morgen - Innovationen für eine bessere Welt (Türchen 22)

Die gescheiterte Klimakonferenz in Aserbaidschan, Extremwetterlage in den USA, der heißeste Sommer bei uns seit Beginn der Aufzeichnungen. Eine Klima-Hiobsbotschaft jagt die andere. Manche Menschen wollen nicht begreifen und für andere ist es zu spät, denkt man sich da. 

Zum Glück gibt es dennoch viele kluge Köpfe auf der ganzen Welt, die ihre Arbeit genau einer Frage unterwerfen. Wie ist die globale Erwärmung abzumildern oder mit den Folgen umzugehen?

Dieser Bericht stellt zwei unpopuläre Erfindungen vor, die in den letzten Jahren auf dem Weg gebracht wurden. Auch sie haben das Potenzial, einen Beitrag zum Klima- und Naturschutz zu leisten.

Kreislaufwirtschaft Lithium-Batterie

Die Elektro-Automobilindustrie ist hoch im Kurs. Erneuerbare Energien wie Photovoltaikanlagen verzeichnen rasanten Wachstum. Jedoch ist allem der steigende Bedarf an Batterien gemein. Die Herstellung von Batterien birgt jedoch oft ein großes Umweltrisiko, da sie in vielen Fällen umweltschädlichen Rohstoffabbau bedingt.

© Elizabeth Dalziel/WWF UK, E-Autos an Ladestation. Die sich anbahnende Verkehrswende verursacht auch einen enormen Batteriebedarf.

In jüngerer Vergangenheit wurde allerdings ein Verfahren entwickelt, um die Batterienkomponente Lithium aus alten Batterien effizient zurückzugewinnen und für neue wiederzuverwenden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren sind keine korrosiven Chemikalien, hohe Temperaturen oder eine vorherige Sortierung der Materialien nötig. In der vom KIT (Karlsruher Institut für Technologie) veröffentlichten Forschungsarbeit lag die Rückgewinnungsrate des Alkalimetalls bei 70 Prozent.

Die Rückgewinnung läuft über eine Reaktion mit Aluminium, sodass metallische Verbundwerkstoffe mit wasserlöslichen Lithiumverbindungen entstehen. Das Lithium wird daraufhin zurückgewonnen, indem die wasserlöslichen Verbindungen in Wasser aufgelöst werden. Dann wird das Wasser zum Sieden gebracht und so vom Rückstand getrennt. Da die mechanochemische Reaktion bei Umgebungstemperatur und -druck abläuft, ist das Verfahren besonders energieeffizient. Ferner ist der Ablauf simpel gehalten, was den Einsatz im industriellen Maßstab vereinfacht.

So können die Lithium-Batterien bald in eine Art Kreislaufwirtschaft eingeschleust werden, was den Abbau von Rohstoffen reduziert. Umweltzerstörung, Wasserverbrauch und CO₂-Emissionen können so eingedämmt werden. Des Weiteren wird die Menge an gefährlichem Batterieabfall reduziert. Langfristig könnten Recyclingverfahren wie diese die Umweltbilanz bspw. der Elektromobilität auch hinsichtlich des Ressourcenaufkommens entscheidend nachhaltiger machen.

Klimaneutraler Zement

Wer kennt es nicht? Meistens wird ausgerechnet die Straße aufgerissen, die einen auf schnellstem Weg nach Hause, zur Uni oder zur Arbeit führt. Und auch sonstige Bautätigkeiten in den Städten sind enorm. Es gibt schließlich immer mehr Menschen. Städte explodieren. Immer mehr Wohnraum muss geschaffen werden. 

Beton und damit Zement werden in Massen verarbeitet. Letzterer ist ein erheblicher Klimasünder, an den wenige denken. Die Herstellung von Zement soll für etwa 8 % der weltweiten CO₂-Emissionen verantwortlich sein. 

Zement wird durch Erhitzen von Kalkstein hergestellt und ist damit in zweierlei Hinsicht klimaschädlich. Zum einen aufgrund des freigesetzten CO₂ und zum anderen aufgrund der großen Hitze, die durch Verbrennung meist fossiler Energieträger für die Reaktion aufgebracht werden muss. In beiderlei Hinsicht schafft ein jüngst entwickeltes Verfahren Abhilfe. Es handelt sich um die Etablierung eines elektrochemischen Prozesses, um Zement emissionsarm zu produzierten.

Das Verfahren beruht darauf, die Rohstoffe in einem elektrolytischen Bad aufzutrennen, wodurch keine fossilen Brennstoffe benötigt werden. Der Prozess bindet außerdem CO₂ aus der Atmosphäre, wodurch die CO₂-Bilanz sogar negativ sein kann. Dies bedeutet, dass der Zement nicht nur emissionsfrei hergestellt wird, sondern auch aktiv Treibhausgase reduziert.

Der Ausbau des elektrochemischen Verfahrens würde einen bedeutenden Beitrag zur Klimaneutralität leisten. Ferner kann der Ausstoß von Feinstaub verhindert werden, durch den die Umwelt von traditionellen Zementfabriken zusätzlich belastet wird.

Diese Innovationen zeigen, wie technologische Fortschritte dazu beitragen können, die Auswirkungen des Klimawandels zu bekämpfen und die Natur besser zu schützen. Es gibt also keinen Grund den Mut für Morgen zu verlieren. Jeder Schritt – und ist er noch so unscheinbar – trägt zu einer besseren, weil nachhaltigeren Welt bei. In diesem Sinne: Einen frohen vierten Advent.

Quellen:

https://www.kit.edu/kit/pi_2023_15-batterierecycling-70-prozent-des-lithiums-zuruckgewonnen.php(12.12.2024)

https://t3n.de/news/statt-hitze-us-startup-entwickelt-voellig-neue-methode-zur-zement-herstellung-1663072/(12.12.2024)

https://www.kit.edu/kit/pi_2024_046_pilotanlage-produziert-klimafreundlichen-zementklinker.php(12.12.2024)

Die Autorin Helen H.

Helen schreibt ehrenamtlich für die WWF Jugend Community. Sie ist im Redaktions- und Aktionsteam. Auch du kannst hier mitmachen - melde dich gerne bei uns.