Das Erreichen der Klimaziele für 2030 und 2050 im Einklang mit dem Pariser Abkommen ist der Maßstab für den Erfolg der politischen Maßnahmen im Rahmen des Europäischen Green Deal.
Die Europäische Kommission bringt im Rahmen des Europäischen Grünen Deals eine Reihe ehrgeiziger Maßnahmen auf den Weg, die dazu beitragen sollen, das EU-Ziel für 2030, die Treibhausgasemissionen um mindestens 55 % zu senken, und das Ziel der Klimaneutralität für 2050 zu erreichen. Diese Maßnahmen reichen von der Reform der Funktionsweise des Lebensmittelsystems bis hin zur Förderung des Übergangs zu einer Kreislaufwirtschaft und der Dekarbonisierung der Industrie.
Zwei wichtige Instrumente zur Erreichung der Klimaziele sind nach wie vor erneuerbare Energien und eine verbesserte Energieeffizienz.
In der Folgenabschätzung zum Klimazielplan 2030 wird geschätzt, dass der Anteil der Energie aus erneuerbaren Quellen bis 2030 38 % bis 40 % erreichen sollte und dass die erforderlichen Energieeffizienzsteigerungen 36 % bis 39 % für den Endenergieverbrauch und 39 bis 41 % für den Primärenergieverbrauch betragen[1].
Der Übergang von der „Energieeffizienz“ zur Entwicklung eines auf erneuerbaren Energien basierenden Energiesektors erfordert verstärkte Innovation und eine verbesserte Infrastruktur. Titandioxid (TiO2) kann sowohl bei der Energieeffizienz als auch bei der Erzeugung von erneuerbaren Energien eine Rolle spielen.
Titandioxid steigert die Energieeffizienz in Gebäuden
Mit einem Anteil von 40 % am Energieverbrauch und 36 % an den Treibhausgasemissionen der EU[2] sind Gebäude die größten Energieverbraucher in Europa. Die EU-Initiative „Renovation Wave“ zielt darauf ab, den Gebäudebestand energieeffizienter zu machen und den Energieverbrauch zu senken. TiO2 kann dabei eine grundlegende Rolle spielen.
TiO2-Pigment ist ein wichtiger Bestandteil von Farben und kann sowohl im Innen- als auch im Außenbereich für brillante, lang anhaltende weiße Oberflächen sorgen. Es kann zu einer längeren Lebensdauer der damit beschichteten Materialien beitragen und die Energieeffizienz erheblich steigern. Wenn Farben, die TiO2-Pigmente enthalten, auf die Außenflächen von Gebäuden aufgetragen werden, können sie den Wärmestau im Inneren deutlich verringern. Erreicht wird dies durch eine einzigartige Eigenschaft von TiO2 – die Reflexion der Infrarotstrahlen der Sonne. Infolgedessen trägt TiO2 dazu bei, die Energie zu reduzieren, die andernfalls von Kühlgeräten wie Klimaanlagen verbraucht würde, und hilft so, Energie zu sparen.
Darüber hinaus kann TiO2 dazu beitragen, den „städtischen Wärmeinseleffekt“ zu bekämpfen, der in vielen Städten der Welt ein wachsendes Problem darstellt
Die Absorption von Wärme durch Beton und Baumaterialien führt dazu, dass die Temperaturen in Städten deutlich höher sein können als in ihrer ländlichen Umgebung. Der Anstrich von Oberflächen mit weißer oder andersfarbiger Farbe, die TiO2 enthält, ist ein wirksames Mittel zur Verringerung dieses Effekts.
Titandioxid ist ein Baustein für die Zukunft der erneuerbaren Energien
Es wird erwartet, dass bis 2030 32 % des Energieverbrauchs auf erneuerbare Energiequellen entfallen werden[3]. Die photokatalytischen Eigenschaften von TiO2 bedeuten, dass es in bestehenden und neuen Solarenergietechnologien eingesetzt wird, die einen wichtigen Beitrag zu den Zielen für erneuerbare Energien leisten könnten.
So hat ein internationales Team von Wissenschaftlern unter der Leitung der Rice University in Texas ein neues Material, Hämatine, vorgestellt, das die solare Kraftstofferzeugung grundlegend verändern könnte.
Hämatit wird aus Hämatit, der mineralischen Form des Eisenerzes, gewonnen. Die Forschung zeigte, dass das extrahierte Hämatit in Verbindung mit Nanoröhrchen aus TiO2 es ermöglicht, die durch die photokatalytische Aktivität erzeugte elektrische Ladung für die Nutzung zu extrahieren.
Titandioxid ist einer der effizientesten Photokatalysatoren. Sowohl die Industrie als auch die Wissenschaft nutzen es für zahlreiche Anwendungen und Forschungsprojekte, von der Wasserreinigung bis zur Luftreinigung.
Innovation bei Batterien und Titandioxid
Die Europäische Kommission plant die Einführung spezifischer Rechtsvorschriften, die zur Schaffung einer kreislauforientierten und nachhaltigen Wertschöpfungskette für Batterien beitragen sollen. Als solche werden Batterien eine grundlegende Rolle beim Übergang der EU zu einer stärker kreislauforientierten und emissionsärmeren Wirtschaft spielen. Die Verbesserung der Batteriekapazität und Langlebigkeit sind zwei zentrale Herausforderungen.
Titandioxid ist eine wertvolle Chemikalie, die dazu beitragen kann, die Effizienz von Batterien zu verbessern, indem sie sowohl deren Energiespeicherkapazität als auch deren Lebensdauer verlängert.
- Im Jahr 2015 entwickelte ein Forscherteam der Nanyang Technology University (NTU) in Singapur Batterien auf TiO2-Basis, die in nur zwei Minuten auf 70 % ihrer Kapazität aufgeladen werden können und eine erwartete Lebensdauer von 20 Jahren haben.
- Im Jahr 2015 entwickelte ein Forscherteam der Nanyang Technology University (NTU) in Singapur Batterien auf TiO2-Basis, die in nur zwei Minuten auf 70 % ihrer Kapazität aufgeladen werden können und eine voraussichtliche Lebensdauer von 20 Jahren haben.
Sources
- [1] https://ec.europa.eu/clima/policies/eu-climate-action/2030_ctp_en
- [2] https://ec.europa.eu/info/law/better-regulation/have-your-say/initiatives/12376-Commission-Communication-Renovation-wave-initiative-for-the-building-sector
- [3] https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:52020SC0176
