NETPEC

Das Ziel von NETPEC2 ist es, das CDR-Portfolio um einen effizienten und flexibel einsetzbaren photoelektrochemischen Ansatz zu erweitern, bei welchem CO₂ mittels künstlicher Photosynthese in langzeitstabile Kohlenstoffsenkenprodukte umgewandelt wird.
Der resultierende Wirkungsgrad, welcher die Effizienz des solar etriebenen Umwandlungsprozesses beschreibt – die solar-to-carbon efficiency (STC) – ist hierbei potenziell deutlich größer als bei der natürlichen Photosynthese. Damit ist es prinzipiell möglich, durch die Wahl effizienter Speicherprodukte, den notwendigen Land- und Wasserverbrauch für CDR im Vergleich zu biobasierten Methoden um Größenordnungen zu senken und potenzielle Landnutzungskonflikte zu verringern. Deshalb stellt die künstliche Photosynthese eine vielversprechende Alternative dar. Das Projekt fokussiert sich auf die Entwicklung und Verbesserung der elektrokatalytischen Prozesse zur Herstellung von Kohleflocken und Oxalat. Dies sind chemische Produkte, die bereits als effiziente Kohlenstoffsenken identifiziert wurden. Während der aktuell genutzte Flüssigmetallkatalysator auf „GaInSn-Ce“-Basis bereits vielversprechende Ergebnisse bei der Herstellung von Kohleflocken liefert, soll zudem ein bleifreier Katalysator für die Erzeugung von Oxalat entwickelt werden. Für beide Ansätze sollen die zugrundeliegenden elektrochemischen Prozesse analysiert und vollständig verstanden werden, wofür eine Kombination aus experimentellen Methoden und atomistischen Simulationen genutzt wird. Das so generierte Verständnis wird es ermöglichen, verbesserte Katalysatoren und Prozessparameter zu finden, um die Effizienz der Umwandlungsprozesse zu steigern. Basierend auf dem optimierten elektrochemischen Prozess ist die Entwicklung eines vollständigen Prototypen geplant, der dann unter realistischen Einsatzbedingungen evaluiert werden kann. Die jeweiligen Entwicklungsschritte werden durch eine laufende Bewertung der Prozessnachhaltigkeit sowie des Einflusses von beziehungsweise auf klimatische Bedingungen begleitet.
In der Gesamtbetrachtung des Ansatzes erfolgt die Aufnahme des CO₂ durch einen Schritt ähnlich zu „Direct Air Capture“. Die CO₂-Speicherung erfolgt dann aber in Form von festem Kohlenstoff (ähnlich der Pflanzenkohle) oder organischen Mineralien, wobei beide Formen flexibel, auch oberflächennah, sicher eingelagert werden können.