Entdecken Sie die Wissenschaft hinter unserem Ansatz zur CO2-Entfernung.

 

reverce baut auf der Grundlagenforschung seiner wissenschaftlichen Partner auf. Für aktuelle Informationen zu den Forschungsaktivitäten unseres Partners Carbon Drawdown Initiative klicken Sie bitte auf den Button.

Carbon Drawdown Initiative

 

Natürliche Verwitterung

 

Als Teil des geologischen Kohlenstoffkreislaufs reguliert die Verwitterung von Gesteinen die Konzentration von Kohlendioxid in der Erdatmosphäre seit Millionen von Jahren.

Wenn Regen fällt, löst sich ein Teil des Kohlendioxids aus der Atmosphäre und es entsteht Kohlensäure (H2CO3). Trifft der Regen auf Gestein, kommt es zu chemischen Reaktionen, die das Gestein verwittern und die Kohlensäure in Bicarbonat-Ionen (HCO3−) umwandeln. In dieser Form gelangt der gebundene Kohlenstoff über das Grundwasser und die Flüsse in den Ozean. Dort verbleiben die Bikarbonat-Ionen bis zu 100.000 Jahre, bevor sie in Karbonat-Sedimente und schließlich in Kalkstein umgewandelt werden. In dieser Form bleibt der Kohlenstoff der Atmosphäre für Jahrmillionen und damit aus menschlicher Sicht dauerhaft entzogen.

Leider ist dieser natürliche Mechanismus viel zu langsam, um die vom Menschen verursachten Kohlendioxidemissionen auszugleichen und die Anreicherung von Kohlenstoff in der Atmosphäre zu verhindern.

Enhanced Rock Weathering

 

Enhanced Rock Weathering (ERW) ist eine Technologie um den natürlichen Prozess der Gesteinsverwitterung auf ein Niveau zu beschleunigen, das zur Abschwächung des anthropogenen Klimawandels beitragen kann.

Dies geschieht durch Zerkleinern und Pulverisieren geeigneter Gesteine, um die Oberfläche für Verwitterungsreaktionen zu maximieren, und durch systematisches Einbringen des Materials in den Boden, wo viel höhere CO2-Konzentrationen die Bildung von Kohlensäure und die Verwitterung des Gesteinsstaubs befördern.

Mit der richtigen Kombination aus Boden und Gestein kann der Kohlenstoffabbau innerhalb von Jahren bis Jahrzehnten erreicht werden, im Gegensatz zu den Millionen von Jahren, die für den natürlichen Prozess erforderlich sind.

Unser Prozess

 

Wir arbeiten mit Landwirten zusammen und beliefern sie mit Gesteinsmaterial, das speziell auf ihre Felder zugeschnitten ist. Die Zusammensetzung variiert je nach Standort und Bodenbedarf. Die Landwirte profitieren von der Verteilung der Gesteinsmischung, da die natürlichen Mineralien zu gesünderen Pflanzen und höheren Erträgen beitragen.

Wir führen umfangreiche Messungen auf dem Feld und mit Bodenproben in unseren Gewächshäusern durch, um die Menge des entfernten Kohlenstoffs zu messen.

Auf der Grundlage dieser Daten erstellen wir Gutschriften für den Kohlenstoffabbau, die Unternehmen, Regierungen und andere Organisationen nutzen können, um ihre verbleibenden Emissionen so zuverlässig wie möglich auszugleichen und so ihren Kohlenstoff-Fußabdruck zu verringern.

Messung, Berichterstattung und Verifizierung

 

Im Vergleich zu anderen Technologien zur Entfernung von Kohlendioxid ist die Menge des mit ERW entfernten Kohlenstoffs nicht leicht messbar. ERW erfolgt durch komplexe Wechselwirkungen chemischer, physikalischer und biologischer Prozesse vom Ort der Anwendung bis zum Ozean.

Derzeit gibt es keinen robusten Ansatz für Messung, Berichterstattung und Verifizierung (engl. Measurement, Reporting and Verification, MRV), mit dem die Menge an CO2, die der Atmosphäre entzogen wurde, genau gemessen werden kann. Es gibt jedoch Möglichkeiten, dies theoretisch zu berechnen und Unsicherheiten durch die Anwendung von Sicherheitsmargen entsprechend dem Grad der Unsicherheit zu berücksichtigen, um eine realistische Menge an entferntem Kohlendioxid zu berechnen.

Gleichzeitig leisten wir Pionierarbeit bei der Entwicklung eines robusten und transparenten MRV-Ansatzes. Dabei werden Bodenanalysen vor Ort und CO2-Efflux-Messungen mit Gewächshausexperimenten kombiniert. In diesen Experimenten werden die Bedingungen nachgebildet, um eine umfassende Bewertung der entfernten Kohlendioxidmenge zu erhalten. Dieses Verfahren bietet die detaillierteste Bewertung aller derzeit verfügbaren ERW-Projekte. Obwohl es noch kein ganzheitliches und robustes MRV-System gibt, bietet unser Ansatz die transparenteste und wissenschaftlich fundierteste Methode zur Quantifizierung des ERW-Effekts.

Die Formeln

 

Bildung von Kohlensäure

CO2 + H2O → H2CO3

 

Die Kohlensäure reagiert mit dem ausgebrachten Gesteinsstaub, löst die darin enthaltenen Mineralien auf und es bilden sich Bicarbonat-Ionen

z.B. für Olivin als ein Mineral in silikatischem Gesteinsstaub (Basalt)

Mg2SiO4 + 4 H2CO3 → 2 Mg2+ + 4 HCO3- + H4SiO4 

How rocks will safe the world

Source: https://www.youtube.com/@PatrickNiedermayer

Quellen

  • Baek, S. H., et al. (2023). Impact of climate on the global capacity for enhanced rock weathering on croplands. Earth’s Future, 11(8), e2023EF003698. https://doi.org/10.1029/2023EF003698.

  • Beerling, D. J., et al. (2020). Potential for large-scale CO2 removal via enhanced rock weathering with croplands. Nature, 583(7815), 242–248. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2448-9.

  • Campbell, J. S., Bastianini, L., Buckman, J., Bullock, L., Foteinis, S., Furey, V., Hamilton, J., Harrington, K., Hawrot, O. K., Holdship, P., Knapp, W. J., Maesano, C. N., Mayes, W. M., Pogge von Strandmann, P. A. E., Reershemius, T., Rosair, G. M., Sturgeon, F., Turvey, C., Wilson, S., & Renforth, P. (2023). Measurements in Geochemical Carbon Dioxide Removal. Heriot-Watt University. https://doi.org/10.17861/2GE7-RE08.

  • Deng, H. et al. (2023). The environmental controls on efficiency of enhanced rock weathering in soils. Scientific Reports, 13(1), 9765. https://doi.org/10.1038/s41598-023-36113-4.

  • Goll, D. S. et al. (2021). Potential CO2 removal from enhanced weathering by ecosystem responses to powdered rock. Nature Geoscience, 14(8), 545–549. https://doi.org/10.1038/s41561-021-00798-x.

  • Hartmann, J. et al. (2013). Enhanced chemical weathering as a geoengineering strategy to reduce atmospheric carbon dioxide, supply nutrients, and mitigate ocean acidification. Reviews of Geophysics, 51(2), 113–149. https://doi.org/10.1002/rog.20004.