TOP-THEMA
Schädliche Klimagas-Emissionen verhindern
Umweltfreundliches
Produktionsverfahren für Soda
Fraunhofer-Forschende haben gemeinsam mit Partnern im Projekt »Green Soda« ein umweltfreundliches Produktionsverfahren für das in vielen Industriebranchen unverzichtbare Soda entwickelt. Der Prozess basiert auf der bipolaren Elektrodialyse von Salzsole. Durch Ionen-Austauschprozesse und den Zusatz von CO2 entsteht grünes Soda. Die Technologie hilft auch, die Produktion am Standort Deutschland zu stärken.
Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
Sauberer Prozess: bipolare Elektrodialyse
Seit dem 19. Jahrhundert wird Soda im sogenannten Solvay-Prozess hergestellt. Dabei wird Kalkstein mithilfe von Koks oder Kohle gebrannt. Es entsteht Kohlenstoffdioxid, das in weiteren Schritten mit Salzsole, Ammoniak und Kalk reagiert und so Natriumcarbonat erzeugt, aber eben auch große Mengen Calciumchlorid-Abwasser. »Unser Verfahren ist eine umweltfreundliche Alternative ohne problematische Grundstoffe«, erklärt Hans-Jürgen Friedrich, Gruppenleiter Technische Elektrolyse, Geothermie und Rdionuklidlabor am Fraunhofer IKTS.
Das Green-Soda-Verfahren basiert auf einer elektrochemischen Prozessroute. Herzstück der Technologie ist die bipolare Elektrodialyse. Diese arbeitet mit extrem dünnen Membranen. Deren Poren sind so klein, dass sie jeweils nur Ionen durchlassen. Die Membranen fungieren als Austauschmedium, indem sie nur die negativ geladenen Anionen beziehungsweise nur die positiv geladenen Kationen durchlassen. Auf diese Weise wird im Prozess ein Gemisch von Salz und Wasser, die sogenannte Salzsole, in Natriumhydroxid und Salzsäure gespalten. Hydroxide sind salzähnliche Verbindungen, die bei Kontakt mit Wasser Natronlauge bilden. Wird die Natronlauge dann mit CO2 versetzt, entsteht schließlich Soda.
»Auf diese Weise gewinnen wir Natriumcarbonat – ohne Klimagase in die Atmosphäre zu blasen und ohne schädliche Industrieabwässer, die Flüsse oder Gewässer versalzen«, freut sich Friedrich. Für Kristallisierungs- und Trocknungsprozesse planen die Fraunhofer-Forschenden zudem geothermische Wärmeenergie einzusetzen, um fossile Energieträger zu vermeiden.