IM JAHR 2010 BEWILLIGTES PROJEKT
CO2 Abscheidung aus Umgebungsluft
Redaktion
Für den Inhalt der Angaben zeichnet die Projektleitung verantwortlich.
Kooperation
Dieses von der Gebert Rüf Stiftung geförderte Projekt wird von folgenden weiteren Projektpartnern mitgetragen: ETH Zürich; Empa; CLIMEWORKS AG
Projektdaten
Projekt-Nr.: GRS-019/10
Förderbeitrag: CHF 290'000
davon Löhne: CHF 270'000
Bewilligung: 22.06.2010
Dauer: 09.2010 - 08.2012
Projektleitung
Christoph Gebald, Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Energietechnik, Sonneggstrasse 3, 8092 Zürich (Schweiz), gebaldc@ethz.ch
Abstract
Am Professorship of Renewable Energy Carriers der ETH Zürich (PRE) wurde eine neuartige Technologie entwickelt um ökonomisch Kohlenstoffdioxid (CO2) aus der Umgebungsluft abzuscheiden. Dabei wird in einem zyklischen Prozess das CO2 zunächst in einem Filtermaterial chemisch gebunden und in einem zweiten Schritt kann das CO2 dann wieder durch Zufuhr von Niedertemperaturwärme aus dem Material abgepumpt werden. Dabei erhält man reines CO2. Das Filtermaterial kann dabei über viele tausend Zyklen wieder verwendet werden. Über 90% der Prozessenergie können dabei über kostengünstige Niedertemperaturwärme bei etwa 80°C – z.B. Solarwärme – gedeckt werden.Anwendungsgebiete sind in einem ersten Schritt Nischenmärkte für technisches CO2 wie beispielsweise die CO2-Düngung in Gewächshäusern zur Steigerung der Photosyntheserate. Mittelfristig kann das CO2 als Energiespeicher und -transportmedium für erneuerbare Energien eingesetzt werden, nämlich bei der Synthese von flüssigen Treibstoffen aus CO2 und Wasser mittels erneuerbarer Energien. Die Gewinnung aus der Umgebungsluft ermöglicht dabei eine Bereitstellung des CO2 direkt am Ort der Verfügbarkeit erneuerbarer Energien, beispielsweise neben einem Solarkraftwerk.
Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung einer Pilotanlage, welche 20kg CO2 pro Tag aus der Atmosphäre abscheiden kann, was in etwa den CO2 Emissionen eines Schweizer Bürgers entspricht. Die in diesem Projekt entwickelte Pilotanlage soll die Grundlage für die Industrialisierung der Technologie bilden.
Vor dem Hintergrund dieser Anwendungen wurde im November 2009 das ETH Spin-off Unternehmen CLIMEWORKS GmbH gegründet, welches die Technologie nach einer erfolgreichen Pilotanlagendemonstration auf grossem Massstab in die Industrie transferieren und vermarkten soll.
Was ist das Besondere an diesem Projekt?
Die GEBERT RÜF STIFTUNG leistet für dieses Projekt eine Anschubfinanzierung, um den Technologietransfer vom vorhandenen Laborsystem zu einem massstäblichen Produkt zu bewältigen.CO2 Abscheidung von Luft ist heutzutage noch eine unkonventionelle Möglichkeit den CO2 Gehalt in der Atmosphäre zu stabilisieren. Vielmehr wird die CO2 Abscheidung von Rauchgasen als gängige Methode betrachtet, um die CO2 Emissionen des Industrie- und Energiesektors zu reduzieren. Obwohl die CO2 Konzentration in einem Rauchgas um etwa den Faktor 300 höher ist als die CO2 Konzentration in Luft, ist der Energiebedarf um CO2 von Luft abzuscheiden maximal um einen Faktor 2 höher als der Energiebedarf der CO2 Abscheidung von einem Rauchgas. Die logistischen Vorteile der CO2 Abscheidung von Luft und die Möglichkeit auch CO2 Emissionen aus der Vergangenheit und von verteilten CO2 Quellen (z.B. Transportsektor) reduzieren zu können, können den energetischen Nachteil jedoch kompensieren und CO2 Abscheidung von Luft zu einer akzeptierten Technologie im Portfolio der CO2 Reduktionstechnologien werden lassen.
Ein früher Fokus auf die Kommerzialisierung einer Technologie zur CO2 Abscheidung von Luft kann ein international führendes Unternehmern in der Schweiz kreieren.
Stand/Resultate
Climeworks Gründer sind Referenten am Climate Forum 2010 (siehe Links);Climeworks gehört zu den Gewinnern des IMD Start-up Wettbewerbs;
Climeworks erhielt ein zinsfreies Darlehen über CHF 100'000 von der Volkswirtschaftsstiftung;
Climeworks gehört zu den Finalisten der Academic Enterprise Awards (ACES) 2011;
Climeworks gehört zu den Gewinnern des Businessplan Wettbewerb Liechtenstein-Rheintal 2011(siehe Website Climeworks);
Climeworks leitet ein über Eurostars finanziertes Projekt (EUR 1.95 Mio.), dessen Ziel die Synthese von erneuerbaren Treibstoffen aus atmosphärischem CO2, Wasser und erneuerbarer Elektrizität ist. Projektpartner sind die ETH Zürich und Risoe, Dänemark (siehe Links);
Climeworks ist Finalist der Virgin Earth Challenge (siehe Website Climeworks);
Climeworks schliesst erste Finanzierungsrunde über CHF 1.75mio ab (siehe Pressemitteilung Website Climeworks).
Publikationen
Separation of CO2 from Air by Temperature-Vacuum Swing Adsorption Using Diamine-Functionalized Silica Gel. Wurzbacher J., Gebald C., Steinfeld A Energy & Environmental Science, in press.Amine-Based Nanofibrillated Cellulose As Adsorbent for CO2 Capture from Air. Gebald C., Wurzbacher J., Tingaut P., Zimmermann T., Steinfeld A. Environmental Science & Technology, in press.
Medienecho
http://www.grstiftung.ch/de/media/medienspiegel.html (1. Januar 2012)Bericht in ETH life, Dezember 2010: http://www.ethlife.ethz.ch/archive_articles/101216_Aces_Spinoffaward_tl/index
Bericht in NZZ, Januar 2010: http://www.nzz.ch/nachrichten/zuerich/die_welt_retten__von_heute_auf_uebermorgen_1.4489410.html
Bericht in ETH life, Juni 2010: http://www.ethlife.ethz.ch/archive_articles/100617_climeworks_lul/index
Bericht in ETH Globe, Ausgabe Nr. 2/Juni 2011: http://www.ethz.ch/about/publications/globe/archive
Links
http://www.climeworks.comhttp://www.pre.ethz.ch
Artikel/Medienmitteilungen: http://www.climeworks.com/media.html
Eurostar Projekt: http://www.eurostars-eureka.eu/search.do?method=display&id=0
Venture kick pitch: http://www.venturekick.ch/index.cfm?CFID=33443860&CFTOKEN=27054537&page=119971&profil_id=353
Am Projekt beteiligte Personen
Christoph Gebald, Projektleiter, gebaldc@ethz.chJan Andre Wurzbacher, janwu@ethz.ch