SESACOO

Selektive Entnahme von Kohlendioxid aus der Atmosphäre mittels elektrochemischer Wechselsorption an nachhaltigen Kohlenstoffmaterialien.

SESACOO widmet sich dem Bedarf an skalierbaren, nachhaltigen Technologien zur Kohlendioxidentfernung, indem es die kapazitive Wechselsorption als vollständig elektrisches Verfahren zur direkten Kohlendioxidabscheidung vorantreibt. Das Konsortium entwickelt neuartige Adsorptionsmittel auf Kohlenstoffbasis, untersucht und modelliert Grenzflächenprozesse, konstruiert einen Demonstrationsreaktor und bewertet den Prozess anhand von Lebenszyklus- und techno-ökonomischen Analysen auf der Grundlage industrieller Anforderungen.

Projektleitung

Prof. Dr. Martin Oschatz
Friedrich-Schiller-Universität Jena

Projektdauer

01.03.2026 – 28.02.2029

Projektpartner

Prof. Dr. Stefan Kaskel, Technische Universität Dresden (TU Dresden)|Prof. Dr. Thomas D. Kühne, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf e.V. – Center for Advanced Systems Understanding (HZDR-CASUS)|Dr. Benjamin Schumm, Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (Fraunhofer IWS)|Antje Bulmann, Airbus Operations GmbH|Dr. Tilmann Neubert, Friedrich-Schiller-Universität Jena|, Helmholtz-Institut für Polymere in Energieanwendungen Jena (HIPOLE Jena)

Was tun wir genau und warum?

Die direkte Abscheidung von Kohlendioxid (CO₂) aus der Luft (Direct Air Capture, DAC) ist ein Konzept zur Minderung des menschengemachten Anstiegs des Treibhausgases CO₂ in der Atmosphäre. Dabei wird CO₂ selektiv aus der Luft gefiltert und in einen reinen Gasstrom aufkonzentriert. Nach der Abscheidung steht das CO₂ für Folgeschritte wie der Speicherung oder der Verwertung zur Verfügung. Die derzeitigen technologischen Lösungen für DAC sind teuer und verbrauchen viel Energie. Daher sind neue und verbesserte DAC-Technologien erforderlich. Das SESACOO-Projekt treibt eine solche innovative Technologie voran, die die kapazitive Wechselsorption (Supercapacitive Swing Adsorption, SSA) ausnutzt. SSA arbeitet mit Elektrizität, wodurch der Abscheidungs- und Freisetzungszyklus inhärent effizienter ist als vergleichbare Verfahren, die auf Wärme oder Druck basieren.

Bei der SSA wird ein Superkondensator verwendet – ein Gerät, das Energie speichert, indem es zwei durch einen Elektrolyten verbundene Elektroden in entgegengesetzt geladene Zustände versetzt. Das Besondere bei SSA ist, dass mindestens eine dieser Elektroden zur Atmosphäre hin offen ist, damit das CO₂ in der Luft mit dem Superkondensator interagieren kann. Unter bestimmten Bedingungen dringt das CO₂ bevorzugt in den Superkondensator ein, während es unter anderen Bedingungen wieder freigesetzt wird.

Zu den interessantesten Vorteilen dieses Konzepts zählen die erforderlichen Materialien: Die Elektroden können aus biobasierten Kohlenstoffen hergestellt werden, während der Elektrolyt aus Wasser und Salz besteht. Dadurch kann mittels SSA eine sehr umweltfreundliche DAC-Variante entwickelt werden.

Das Ziel von SESACOO ist es, die Abscheidungs- und Freisetzungsprozesse im Detail zu verstehen und sie in eine praktische, vollelektrische DAC-Technologie umzusetzen. Eine Demonstrationsanlage soll zeigen, dass CO₂ bei realen atmosphärischen Konzentrationen entfernt werden kann und dass der Prozess robust genug für eine spätere Skalierung ist. Das Konsortium überprüft auch die Umweltauswirkungen und Kosten durch Lebenszyklus- und technoökonomische Analysen, um festzustellen, ob diese Methode eine skalierbare, klimafreundliche Kohlendioxidentfernung ermöglichen kann.