Aus Käse und Molke: Wie Lebensmittelabfälle der Luft CO₂ entziehen

Schweizer Forscher haben ein Verfahren entwickelt, durch das der Luft mithilfe von Lebensmittelabfällen das klimaschädliche CO₂ entzogen werden kann.

• Lebensmittelabfälle von Käse, Molke oder Tofu
• Funktionsweise des Verfahrens
• Nachhaltigkeit

Klimaschädliches Kohlendioxid (CO₂) aus der Luft abzuscheiden, gilt zunehmend als wirksames Instrument gegen die Klimakrise. Doch sogenannte Direct-Air-Capture-Verfahren (DAC) sind bislang teuer und energieintensiv. Ein Forschungsteam der ETH Zürich stellt nun einen Ansatz vor, der gleich zwei Probleme auf einmal adressiert: hohe Kosten und begrenzte Nachhaltigkeit. Hier wird es für Verarbeiter landwirtschaftlicher Produkte interessant: Grundlage sind Lebensmittelabfälle, unter anderem aus der Herstellung von Milchprodukten.

Vom Lebensmittelabfall zum CO₂-Magneten

Statt synthetischer Spezialmaterialien nutzen die Wissenschaftler Reststoffe aus der Lebensmittelindustrie, etwa aus Molke, Käse oder auch Tofu. Wichtig dabei ist, dass die Lebensmittel Proteine enthalten. Diese werden isoliert und zu fadenförmigen Strukturen, sogenannten Amyloidfibrillen, verarbeitet. Mit Kaliumhydroxid angereichert, formen die Forscher daraus poröse Kügelchen. Die Lebensmittelabfälle dienen nur als Träger für das Kaliumhydroxid. Das Ergebnis ist ein Material, das sich wie ein Schwamm verhält. Wird es der Luft ausgesetzt, bindet das enthaltene Kaliumhydroxid CO₂ aus der Umgebung und wandelt es in Hydrogencarbonat um. Um das Kohlendioxid wieder von den Proteinkügelchen zu lösen, werden diese bei Raumtemperatur während rund zehn Minuten alternierend mit einer milden Säure und Base besprüht. Dadurch werden die chemischen Bindungen aufgelöst und das CO₂ kann isoliert werden. Säure, Base und die Kügelchen können anschließend wiederverwendet werden. Das Verfahren benötigt viel weniger Energie als herkömmliche DAC-Verfahren.

Kreislauf statt Abfall

Neben der Effizienz spielt auch die Nachhaltigkeit des Materials eine zentrale Rolle. Die eingesetzten Proteinkügelchen sind biologisch abbaubar, ungiftig und stammen aus Reststoffen der Lebensmittelproduktion. Nach ihrem Einsatz könnten sie weiterverwertet werden, etwa als Dünger oder zur Herstellung von Biotreibstoffen. Dennoch bleibt eine entscheidende Frage offen: die Skalierbarkeit. Bisher wurde das Verfahren nur im Labor mit wenigen Gramm Material getestet. Die Wissenschaftler sind dennoch optimistisch. Die grundlegenden Prozesse seien industriell anschlussfähig, und die verwendeten Materialien bereits aus anderen Anwendungen bekannt. Ob die hohe CO₂-Aufnahmekapazität auch im großen Maßstab erhalten bleibt, müssen nun weitere Versuche zeigen. Sollte das gelingen, könnte aus Lebensmittelabfällen ein neuer Baustein im globalen Klimaschutz werden.

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