25.08.2021 – Kategorie: Fertigung & Prototyping

CO2-Abscheidung direkt aus der Luft: Wie 3D-Druck dabei helfen könnte

CO2-Abscheidung mit 3D-gedruckter Wärmetauscher-TechnologieQuelle: GE Research

Forschende entwickeln ein neuartiges System zur CO2-Abscheidung aus der Luft. Dabei spielen 3D-gedruckte Komponenten eine wichtige Rolle.

  • Das Industrieunternehmen GE entwickelt ein mit 3D-Druck herstellbares System zur Abscheidung von Kohlendioxid aus der Luft
  • Das System wird neuartige 3D-gedruckte Wärmetauschertechnologie mit innovativen Sorptionsmaterialien kombinieren, um Kohlendioxid effektiv aus der Atmosphäre abzuscheiden
  • Die neu entwickelte Technik könnte den Weg für eine wirtschaftlich tragfähige CO2-Abscheidung bei der Stromerzeugung ebnen

Mit Blick auf eine kohlenstofffreie Energiezukunft arbeiten GE-Forschende mit führenden Chemikern und Ingenieuren der UC Berkeley und der University of South Alabama zusammen. Das Team hat vom US-Energieministerium (DOE) den Zuschlag für ein zweijähriges, mit 2 Millionen US-Dollar ausgestattetes Projekt erhalten, um ein neuartiges System zur CO2-Abscheidung direkt aus der Luft zu entwickeln. Das DOE vergibt 1,5 Millionen Dollar, wobei GE und seine Partner einen Kostenanteil von 500’000 Dollar übernehmen.

GE Research entwickelt zusammen mit seinen Projektpartnern an der Universität einen einzigartigen Ansatz, der eine 3D-gedruckte Wärmetauschertechnologie mit neuartigen Sorptionsmaterialien kombiniert. So entsteht ein System, das Kohlenstoff in Form von Kohlendioxid effektiv aus der Luft abscheidet. Dasselbe Team wendet einen ähnlichen ungewöhnlichen Ansatz an, um im Rahmen eines laufenden Projekts mit der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) Wasser aus der Luft zu extrahieren.

Bild: GE-Forscher entwickeln 3D-gefertigte und gedruckte Wärmetauscher (wie der hier abgebildete), die in das System zur CO2-Abscheidung integriert werden sollen. Diese Wärmetauscher werden das Temperaturmanagement optimieren, um die Extraktion von Kohlendioxid mit dem auf Sorptionsmittel basierenden Materialsystem zu maximieren. Bildquelle: GE Research.

CO2-Abscheidung: 3D-gedruckte Wärmetauscher und Sorptionsmaterialien

„Wir kombinieren das umfassende Wissen von GE in den Bereichen Werkstoffe, Wärmemanagement und 3D-Drucktechnologien mit der Weltklasse-Expertise der UC Berkeley in der Entwicklung von Sorptionsmaterialien und der University of South Alabama in der Sorptionsmodellierung und -prüfung, um ein neuartiges System zur Entfernung von Kohlendioxid aus der Luft zu entwickeln“, so David Moore, Principal Investigator und Technology Manager für Materialphysik und Chemie bei GE Research. „Mit diesem Projekt wollen wir die Machbarkeit eines Systems demonstrieren, das in Zukunft eine groß angelegte, wirtschaftliche Lösung für die weitreichende Dekarbonisierung des Energiesektors sein könnte.“

Moore erklärte, dass das Team von GE Research jahrzehntelange technische und fachliche Erfahrung in den Bereichen Materialinnovation, Verfahrenstechnik und Kommerzialisierung, Design und Entwicklung von Wärmetauschern und anderen Wärmetechnologien für seine Kraftwerksturbinen- und Düsentriebwerksplattformen sowie umfassendes Fachwissen im Bereich des 3D-Drucks bzw. der additiven Fertigungstechnologien mitbringt. GE ist im Bereich der additiven Fertigung tätig und gehört zu den führenden Herstellern von 3D-Metalldruckern. Darüber hinaus verfügt GE Research über ein engagiertes Team von Additivforschern, die das Design und die Entwicklung von 3D-gedruckten Teilen für eine Vielzahl von Industrieprodukten im gesamten Geschäftsportfolio von GE in den Bereichen Energie, Luftfahrt und Gesundheitswesen unterstützen.

Entwicklung, Auswahl und Anwendung der richtige Materialien für das System

Das Team der UC Berkeley unter der Leitung des renommierten Chemieprofessors Omar Yaghi ist weltweit führend in der Entwicklung von Sorptionsmaterialien, die in der Lage sind, bestimmte Elemente aus der Luft zu extrahieren. „Seit der ersten Kristallisierung und dem Nachweis der Porosität von metallorganischen Gerüsten im Jahr 1995 bzw. 1998 haben wir deren Chemie und Design auf atomarer/molekularer Ebene kontinuierlich weiterentwickelt“, so Yaghi. „Die Zusammenarbeit mit GE bei der Anwendung dieser Materialien zur Abscheidung von Kohlendioxid kommt daher genau zum richtigen Zeitpunkt und ist eine äußerst glückliche Kooperation, um eines der dringendsten Probleme unseres Planeten anzugehen.“

Während sich die UC Berkeley auf die Entwicklung und Anwendung von Sorptionsmaterialien in dem System konzentrieren wird, wird das Team der University of South Alabama unter der Leitung von Prof. Grant Glover bei der Auswahl der richtigen Materialien für das System helfen. „Metallorganische Gerüste (MOFs) bieten eine aufregende Möglichkeit, Materialien zur Abtrennung von Gasen zu entwickeln“, so Glover. „Mit der Möglichkeit, diese Erkenntnisse mit dem GE-Team zu kombinieren, das über Fachwissen in der Herstellung und Produktentwicklung verfügt, sind die Möglichkeiten, die wir für die CO2-Abscheidung bieten können, sehr aufregend.“

Weitere Informationen: https://www.ge.com/research/

Erfahren Sie hier mehr über Kreislaufwirtschaft im Automobilbau.

Lesen Sie auch: „Technische Keramik: Additive Fertigung mit Aluminiumoxid“


Teilen Sie die Meldung „CO2-Abscheidung direkt aus der Luft: Wie 3D-Druck dabei helfen könnte“ mit Ihren Kontakten:


Scroll to Top