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Einer der revolutionärsten Fortschritte im Bereich des grünen Wasserstoffs stammt aus der Zusammenarbeit zwischen der University of Illinois Chicago (UIC) und Orochem Technologies. Ihr Ansatz kombiniert Solarenergie und landwirtschaftliche Reststoffe zur Herstellung von grünem Wasserstoff und ist damit eine nachhaltige zweigleisige Lösung.

Anstatt auf eine energieintensive Elektrolyse zu setzen, die mit fossilen Brennstoffen betrieben wird, wird bei dieser Methode das kohlenstoffreiche Material Biochar / Pflanzenkohle verwendet, das aus landwirtschaftlichen Abfällen wie Kuhmist, Zuckerrohrschalen oder Papierabfällen gewonnen wird. Pflanzenkohle erhöht die Effizienz der Wasserspaltungsreaktion, indem sie die für die Wasserstofferzeugung erforderliche Spannung um 600 % reduziert. Das Verfahren ist so effizient, dass es mit der Energie einer einzigen AA-Batterie betrieben werden kann.

Diese Methode senkt nicht nur den Energiebedarf, sondern verwendet auch landwirtschaftliche Nebenprodukte wieder, die sonst zur Emission von Treibhausgasen beitragen würden. Das während des Prozesses entstehende Kohlendioxid kann abgeschieden und in verschiedenen Branchen verwendet werden, z. B. in der Getränkekarbonisierung oder der Kunststoffherstellung, wodurch ein Kreislaufwirtschaftsmodell entsteht. Die Innovation der UIC könnte die Wasserstoffproduktion in großem Maßstab für Landwirte und Entwicklungsgemeinden zugänglich machen und so die lokale Energieunabhängigkeit stärken.

Die Industrien zur Kohlendioxidentfernung (carbon dioxide removal; CDR) aus der Atmosphäre müssen CDR bis 2030 um das 25- bis 100-fache skalieren bzw. erhöhen, um dem Netto-Null-Pfad zu genügen.

Biochar ist aufgrund seines geringen Energiebedarfs sowohl bei der technischen CDR als auch in Bezug auf die Kosten (80 bis 200 USD/Tonne) als auch auf die Kohlenstoffeffizienz führend.

Die First Movers Coalition des Weltwirtschaftsforums steht an der Spitze der Bemühungen zur Kompensation der schwer zu reduzierenden Emissionen, um Netto-Null-Ziele zu erreichen. Daher bringt sie führende Unternehmen zusammen, die sich zum Kauf dauerhafter und skalierbarer Lösungen zur Kohlenstoffentfernung verpflichtet haben, um bis 2030 Verträge von 50.000 Tonnen oder 25 Millionen US-Dollar abzuschließen. Diese Zusagen konzentrieren sich auf Lösungen, die in der Lage sind, CO₂ über 1.000 Jahre lang zu speichern und bis 2030 auf Megatonnenkapazität und bis 2050 auf Gigatonnenkapazität zu skalieren.

Im Jahr 2023 erreichte die weltweite CDR-Kapazität etwa 41 Mt (Megatonnen) CO₂ pro Jahr – deutlich unter den 1–1,5 Gt (Gigatonnen) CO₂ pro Jahr, die bis 2030–2035 erforderlich sind, um sich an Netto-Null-Pfade anzupassen, was einer 25- bis 100-fache Skalierungslücke entspricht.

Biochar / Pflanzenkohle ist in Bezug auf Skalierbarkeit und Kosteneffizienz führend. Bei der Evaluierung von CDR-Technologien geht es um die Bewertung der Bereitschaft für den großflächigen Einsatz – unter Berücksichtigung von Faktoren wie Kapitalkosten, Energiebedarf und Flächenbedarf – und der Kosteneffizienz, die sich im Preis pro Tonne widerspiegelt. Die Preise werden von Betriebskosten, Kapitalkosten, Subventionen und Marktbedingungen beeinflusst, die sich auf die Skalierbarkeit auswirken.

Biochar ist derzeit die wirtschaftlichste CDR-Technologie, die eingesetzt werden kann, dank ihrer moderaten Investitionen, ihres geringen Energiebedarfs und ihres hohen Technologie-Reifegrades. Aufgrund seiner niedrigen Kosten pro Tonne und seiner minimalen Betriebskosten eignet es sich besonders für eine frühzeitige Einführung, auch wenn die Mengen noch begrenzt sind. Biochar ist regional vor allem durch die Verfügbarkeit von Rohstoffen und Abhängigkeiten eingeschränkt, was den Einsatz in Regionen ohne reichlich vorhandene Biomasseressourcen limitieren kann.

Schließlich ist die Zusammenarbeit zwischen Branchen und Sektoren der Schlüssel zum Aufbau nachhaltiger Lieferketten und der Marktnachfrage. Partnerschaften zwischen Landwirtschaft, Energie- und Forstwirtschaft können eine stetige Versorgung mit Rohstoffen für Biochar und BECCS sicherstellen, während die Verpflichtungen der Unternehmen zu Abnahmevereinbarungen zuverlässige Einnahmequellen für DAC und andere technische Lösungen mit höheren Vorlaufkosten bieten.

Bei einem Indien-weiten Hackathon zur Lösung aktueller praxisrelevanter Probleme hat ein Studententeam mit einem Projekt zur Abwasserreinigung mit Hilfe von Pflanzenkohle und einer solar-betriebenen UV-Behandlung einen Spitzenpreis erreicht. Dieses Projekt erzielt Abwasserreinigung mittels Pflanzenkohle und einer solarbetriebenen UV-Reinigungsstufe.

Google hat sich bereit erklärt, 100.000 Tonnen Gutschriften zur Entfernung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre vom indischen Start-up Varaha zu kaufen. Dies wäre der erste derartige Deal mit einem Kohlenstoff-Entfernungsprojekt in Indien und der größte, bei dem es um Pflanzenkohle geht.

Die Gutschriften für die Abnahmevereinbarung werden bis 2030 aus dem industriellen Biochar-Projekt von Varaha im westindischen Bundesstaat Gujarat an Google geliefert, teilten die beiden Unternehmen am Donnerstag mit. Bisher ist das in Neu-Delhi ansässige Start-up das einzige indische Unternehmen, das im Carbon Removal Standard und Register Puro.Earth gelistet ist.

Im Rahmen des Projekts von Varaha wird in einer Pyrolyseanlage in Gujarat industrielle Pflanzenkohle aus dem Mesquitebaum (Prosopis juliflora (Sw.) DC) erzeugt. Die aus Mittelamerika stammende Art ist in Indien zu einer invasiven Pflanzenart geworden, beeinträchtigt die Artenvielfalt der Pflanzen und verdrängt das für die Viehzucht genutzte Grünland. Varaha wird die Pflanze ernten und sich bemühen, das einheimische Grasland in der Region wiederherzustellen, sagte der Mitbegründer und CEO des Unternehmens, Madhur Jain, in einem Interview. Sobald die Pflanzenkohle hergestellt ist, wird ein externer Prüfer einen Bericht an Puro.Earth übermitteln, um Gutschriften zu generieren.

Foto: rawpixel.com

Das Dúlra-Projekt, eine Vorzeigeinitiative zur Kontrolle invasiver Arten und zur Wiederherstellung von Lebensräumen, hat im Jahr 2024 über 1.000 Hektar Flächenmoor in und um Special Areas of Conservation in Galway und Mayo / Irland wiederhergestellt.

Das Dúlra-Projekt beschäftigt Einheimische und bindet lokale Gemeinschaften in die transformative Wiederherstellung von Lebensräumen und die Kontrolle invasiver Rhododendren ein, was einen wichtigen Schritt zur Erhaltung der biologischen Vielfalt in Irland darstellt.

Das Projektteam wendet eine vom National Parks and Wildlife Service (NPWS) empfohlene Methode zur Bekämpfung von Rhododendron an und ist insofern einzigartig, als es die einzige Gruppe in Irland ist, die Pflanzenkohle mit dem geschnittenen Rhododendron-Schnittgut herstellt. Dieser innovative Ansatz stellt sicher, dass Treibhausgase, die sonst bei der Zersetzung des Schnittgutes freigesetzt würden, vermieden und als Kohlenstoff in der Pflanzenkohle eingeschlossen werden. Bemerkenswert ist, dass bis zu 88 % des Kohlenstoffs aus dem Rhododendron effektiv aus dem Kohlenstoffkreislauf entfernt werden.

Foto: flickr.com – nz_willowherb

Kreuzdorngewächse wie der Faulbaum gehören zu den am schwierigsten zu bekämpfenden invasiven Pflanzen in Minnesota, und die konventionelle Lösung besteht in der Regel darin, ihn zu entfernen und die Reisighaufen zu verbrennen.

Aber für jedes Kilogramm Holz, das in einem offenen Haufen verbrannt wird, werden laut dem Wood Products Council 0,8 kg Kohlendioxid in die Luft freigesetzt.

Eine gemeinnützige Organisation in St. Paul kann nun den größten Teil dieses CO₂ im Boden festlegen. Great River Greening, eine Organisation, die sich auf die Wiederherstellung von Flächen und naturbasierte Klimalösungen konzentriert, fördert die Pyrolyse von Holz und Biomasse, um den Klimawandel zu bekämpfen, indem sie anstatt von CO₂ und Asche Biochar produziert.

Die Organisation hat kürzlich den Einsatz ihres neuen „Big Box Kiln“ zur Herstellung von Biochar demonstriert. Great River Greening verfügt jetzt über drei holzbefeuerte Anlagentypen in kleinen bis mittleren Größen, und ihren neuen, 10 Fuß langen Big Box Kiln.

Ähnlich wie bei den KonTiki flame-curtain-kilns wird ein Feuer von oben entzündet. Durch die thermochemische Umwandlung im sauerstoffarmen unteren Teil der Anlage entsteht Pflanzenkohle, die anschließend mit Wasser abgeschreckt wird.

Die Biochar-Öfen wurden bereits in Oregon, Washington und Kalifornien eingesetzt. Die Technologie sei entwickelt worden, um bei der Bekämpfung von Waldbränden zu helfen: Niederholz wird in Biochar umgewandelt, um Holzabfälle zu entfernen und das Potenzial für sich schnell ausbreitende Brände zu verringern.

Der Big Box Kiln, dessen Bau 15.000 US-Dollar gekostet hat, kann 34 Kubikmeter Holzabfälle – etwa 20 Pickup-Ladungen – in etwa 7 Kubikmeter Biokohle verwandeln.

Foto: freenatureimages -Jan van der Straaten

Ende Oktober wurde in Gänserndorf, Niederösterreich, ein neues Rückwärtskraftwerk feierlich eingeweiht. Nach neun Monaten Bauzeit erstrahlt die SYNCRAFT-Anlage des Typs 500 nun in vollem Glanz. Hier wird regionales Waldrestholz verwendet, um erneuerbare Energien in Form von Strom, Wärme und grünem Kohlenstoff zu erzeugen. Die Anlage speist 500 kW Elektrizität ins öffentliche Netz, liefert 750 kW Wärme für das Fernwärmenetz und produziert Biochar.

Die grüne Kohle, die dabei entsteht, speichert 30 Prozent des ursprünglichen CO₂, das im Holz enthalten war. Sie kommt in der Metallurgie oder in Baumaterialien zum Einsatz. Bei einer kohlenstofferhaltenden Anwendung wird eine langfristige CO₂-Senke geschaffen. Rückwärtskraftwerke funktionieren dadurch nicht nur klimaneutral, sondern entziehen der Atmosphäre aktiv CO₂, indem sie Biochar / grünen Kohlenstoff produzieren.