Bäume: Die Elektrolyseure der Natur

Wir können viel von der Natur lernen. Abgesehen von ihrer Schönheit steckt die Natur voller verborgener Prozesse, die ihr und auch uns helfen, zu wachsen und zu gedeihen.

Nehmen wir zum Beispiel Bäume, einen entscheidenden Bestandteil unseres natürlichen Ökosystems. Sie versorgen uns mit Sauerstoff, speichern Kohlenstoff, stabilisieren die Böden und gewährleisten das Überleben wilder Tiere. Auch versorgen sie uns mit Materialien für Werkzeug und Unterkunft.

All das tun sie mithilfe von Photosynthese.

Wir bei TES haben uns den Baum zum Vorbild gemacht und ahmen diesen Prozess nach, um mithilfe von Elektrolyse Elecric Natural Gas - auch bekannt als e-NG - zu erzeugen.

Wir wollen die beiden Prozesse vergleichen.

Bäume produzieren dieses energiereiche, kohlenstoffbasierte Molekül durch Photosynthese. Um Glukose aus CO2 und Wasser zu erzeugen, fangen sie die Energie des Sonnenlichts ein.

Sie nehmen Wasser aus der Luft und über die Wurzeln auf. Während ihre Blätter Sonnenlicht durch Chlorophyll einfangen, setzen sie einen Prozess namens Photolyse in Gang, bei dem Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff aufgespalten wird.

Im nächsten Schritt, der als dunkle Reaktion oder Calvin-Zyklus bezeichnet wird, werden Wasserstoff und CO2 aus der Luft in Glukose umgewandelt. Glukose ist ein energiereiches organisches Molekül, das als zentraler Energieträger dient und als Baustein für das Wachstum und den Stoffwechsel der Pflanze dient.

Bei TES replizieren wir das Verfahren des Baumes. Denn genau wie der Baum erfassen wir die Energie des Sonnenlichts - der einzige Unterschied besteht darin, dass wir dafür anstelle von Chlorophyll Solarmodule verwenden.

Den erzeugten Strom verwenden wir, um Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff aufzuspalten. Dabei setzen wir Elektrolyseure ein, eine Vorrichtung, die die beiden Moleküle trennt. Dieser Prozess wird als Elektrolyse bezeichnet.

Einen Teil der Solarenergie setzen wir ein, um CO2 aus der Luft durch DAC-Verfahren (direkte Luftabscheidung) zu erfassen. Anschließend durchlaufen sowohl der Wasserstoff als auch das gewonnene CO2 einen Prozess namens Sabatier-Reaktion, bei dem unser energiereiches, kohlenstoffbasiertes Produkt - e-NG - erzeugt wird.

e-NG ist eine nachhaltige Alternative zu Erdgas und somit einer der Hauptenergieträger unserer Wirtschaft. Er kann für industrielle Prozesse, Schifffahrt und Stromerzeugung genutzt werden.

Diese kohlenstoffbasierten Produkte stellen eine der wichtigsten Energieformen in der Natur und auch unserer Wirtschaft dar.

"Indem wir den natürlichen Prozess eines Baumes industriell nachbilden, haben wir eine Methode zur nachhaltigen Energieerzeugung geschaffen, die auch hilft, dem Klimawandel entgegenzuwirken."

- Paul Van Poecke, Co-founder und Co-chair von TES

Ein Vorteil der Reproduktion der Prozesse von Bäumen besteht darin, CO2 aus der Atmosphäre aufzunehmen. Dieser CO2-neutrale, geschlossene Kreislauf trägt maßgeblich zur Dekarbonisierung des Planeten bei.

Die auf Molekülen basierende Lösung kann weltweit eingesetzt werden und spielt damit eine entscheidende Rolle bei der Bewältigung der Klimakrise.

Anders als Bäume, die Jahre brauchen, um zu wachsen und Umgebungen wie beispielsweise Wüsten nicht standhalten können, kann TES dieses Verfahren in 2-3 Jahren überall auf der Welt einsetzen, wo erneuerbare Energien vorhanden sind. Außerdem besteht der Vorteil eines Moleküls, das Erdgas ersetzen kann, darin, dass wir es mithilfe bestehender Infrastrukturen transportieren und lagern können. Das macht e-NG zu einer effizienten und skalierbaren Lösung.