Nanofaser-Luftfilter fängt CO2 in Gebäuden ^{CEFR B2}

In einem Artikel in Science Advances beschreiben Forschende aus dem Labor von Assistenzprofessor Po-Chun Hsu an der University of Chicago Pritzker School of Molecular Engineering einen Direktluft-Abscheidefilter aus Kohlenstoffnanofasern. Erstautor Ronghui Wu, damals Postdoktorand in Hsus Labor und inzwischen Assistenzprofessor an der Nanyang Technological University, war maßgeblich an Experimenten und Berechnungen beteiligt, mit denen das Team das Konzept überprüfte.

Eine Lebenszyklusanalyse ergab, dass der Filter mehr als 92% effizient CO2 entfernt, nachdem Emissionen aus Herstellung, Transport, Wartung und Entsorgung berücksichtigt wurden. Die Forschenden entwarfen das Material so, dass es über seine Lebensdauer netto mehr CO2 entfernt, als durch Produktion und Nutzung hinzugefügt wird. Würden alle Gebäude-Luftfilter durch dieses Modell ersetzt, könnte es bis zu 596 Megatonnen Kohlendioxid aus der Luft entfernen, was dem Entfernen von 130 Millionen Autos für ein Jahr entspricht.

Das Nanofaser-Polyethylenimin-Material ist wiederverwendbar und passt in bestehende HVAC-Systeme wie aktuelle HEPA-Filter. Im Gegensatz zu vielen weggeworfenen HEPA-Filtern sollen diese Filter regeneriert werden. Die Forschenden stellen sich kommunale Sammelsysteme vor, in denen gesättigte Filter in zentrale Anlagen gebracht werden, um CO2 zu lösen oder zu konzentrieren und für Speicherung oder Umwandlung weiterzugeben. Das Material hat eine hohe solare Absorptionsfähigkeit, sodass CO2 mittels solarthermischer Verfahren freigesetzt werden kann. Hsu betont, dass die Regeneration erneuerbare Energie nutzen muss, weil Beheizung mit fossilen Brennstoffen mehr CO2 freisetzen könnte, als der Filter aufnimmt. Niedrigere Innenraum-CO2-Werte können zudem die Luftqualität und damit Aufmerksamkeit und Gesundheit in gemeinsamen Räumen verbessern.