Auch für Fahrzeuge: Neuer Mini-Filter siebt 99 % CO2 aus der Luft

Eigentlich beschäftigt sich das Ingenieursteam an der University of Delaware mit einem etwas anderen Thema: Die Forscher arbeiten an der Verbesserung einer neuen Batterie, die besonders umweltfreundlich und wirtschaftlich sein soll. Ihr Name: Hydroxid-Austauschmembran-Brennstoffzelle (HEM). Diese säurefreie Batteriesorte reagiert leider sehr empfindlich auf das Kohlendioxid der Luft, Ihr Wirkungsgrad verringert sich bei CO2-Kontakt um etwa ein Fünftel. Das wiederum schmälert ihre Vorteile gegenüber dem regulären Verbrennungsmotor deutlich. Das Kohlendioxid muss aus dem Umfeld des Akkus verschwinden! Ein wirksames Abscheidegerät soll die Lösung sein.

Deutliche CO2-Reduzierung durch neuartige Filter

Der erste Prototyp hat die Größe einer Getränkedose

Die Forscher begaben sich also auf neue Pfade und bauten eine elektrochemische Zelle, nur 2 x 2 Zoll groß, das sind 2,54 x 2,54 cm. Diese schafft es, kontinuierlich 99 Prozent des Kohlendioxids aus der Luft zu entfernen, und zwar aus einem Luftstrom, der mit 2 Litern pro Minute durch sie hindurchströmt. Der erste Prototyp eines vollständigen Geräts hat in etwa die Maße einer Getränkedose und filtert 10 Liter Luft je Minute. In diesem Fall gelingt es immerhin noch, 98 Prozent des enthaltenen Kohlendioxids auszusieben. Das elektrochemische System wird mit Wasserstoff betrieben, zusammen mit der neuartigen Brennstoffzelle könnte ein starkes Team entstehen. Doch auch unabhängig vom HEM-Akku lässt sich der Abscheider nutzen, zum Beispiel an Hybrid-Fahrzeugen, in der Raumfahrttechnik oder in Gebäuden mit Umluftsystemen.

Ein spiralförmig gewickeltes Modul mit zwei Membranen

Wie kamen die Ingenieure auf diese Lösung? Sie beobachteten den Selbstreinigungsprozess ihres Akkus und stellten fest, dass die Brennstoffzelle beinahe das gesamte CO2, das in sie gelangt, einfängt und abtransportiert. Sie überlegten, ein separates Gerät zu entwickeln, dass diesen Prozess vorweg erledigt und so die Batterie möglichst unbelastet lässt. Die Forscher kreierten also ein spiralförmig gewickeltes Modul, das durch getrennte Einlässe Luft und Wasserstoff aufnimmt. Zwei beschichtete Membranen, die als Katalysator dienen, scheiden das CO2 von der restlichen Luft. Heraus kommt fast vollständig kohlendioxidfreie Luft.