Forschung – das sind doch Labore, gefüllt mit Reagenzgläsern, komplizierten Geräten und Menschen in weissen Kitteln? Tatsächlich hat es all das im Labor von Mateusz Wyrzykowski auf dem Empa-Campus, der sich an der Kriesbachstrasse in Dübendorf entlangzieht. Aber nicht nur: Im Raum nebenan stehen Zementmischer, Silos und Förderbänder, hier ist es staubig und laut. Wyrzykowski ist ein Betonforscher, da gehört etwas Staub dazu.
Tag der offenen Tür
Am Samstag, 14. September, öffnet die Empa ihren neuen Forschungscampus in Dübendorf für die Öffentlichkeit. Erleben Sie Materialforschung hautnah: www.openday.empa.ch.
Wyrzykowski, sein Mitarbeiter Nikolajs Toropovs und der Laborleiter Pietro Lura schöpfen aus einem grossen Mischer eine Ladung schwarzer Kügelchen, nur wenige Zentimeter im Durchmesser. Diese Pellets mischen sie in den Beton. Die so entstandenen gescheckten Betonproben haben eine besondere Eigenschaft: Wo normaler Beton ein Klimasünder ist, ist diese Mischung klimaneutral oder – je nach Menge der beigemischten Pellets – sogar gut fürs Klima.
Kohlendioxid langfristig speichern
Wie soll das gehen? Ihre Farbe verdanken die Pellets ihrem Hauptbestandteil, dem Kohlenstoff. Die Pellets werden nämlich aus Pflanzenkohle hergestellt. Pflanzen binden beim Wachsen Kohlendioxid (CO2) aus der Luft.
Verbrennt man Holz und andere Pflanzenbestandteile, wird das ganze vorher gebundene CO2 wieder freigesetzt. Erhitzt man das pflanzliche Material aber unter Ausschluss von (Luft-)Sauerstoff in der sogenannten Pyrolyse, entsteht stattdessen vor allem fester schwarzer Kohlenstoff. Wenn wir diesen «aus der Luft gegriffenen» Kohlenstoff langfristig speichern, schützen wir also das Klima.
Treibhausgas aus der Luft entfernen
In Zukunft wollen die Forscher nicht mehr den Umweg über Pflanzen gehen, sondern CO2 direkt aus der Luft zurückgewinnen und mit Wasser und Hitze zu Methan verarbeiten. Bei der Pyrolyse von Methan entstehen Wasserstoff und Kohlenstoff. Ersterer dient als «grüner» Treibstoff, Letzterer könnte zum Beispiel in Beton ein langfristiges Zuhause finden.
Das ist die Vision der grossen Empa-Forschungsinitiative namens «Mining the Atmosphere»: die Atmosphäre vom Überschuss-CO2 reinigen und erst noch wertvolle Rohstoffe daraus gewinnen. Wyrzykowski, Toropovs und Lura machen sich an die Arbeit. Es gibt noch viel zu tun.
Die Empa ist ein Forschungsinstitut des ETH-Bereichs, das sich der Entwicklung neuer Materialien und Technologien widmet. Im Empa-Blog gibt es regelmässig Einblicke in neueste Forschungsergebnisse und -projekte vom Empa-Campus in Dübendorf.