Geo-Engineering beschreibt Vorschläge, den anthropogenen Klimawandel oder andere globale Umweltprobleme auf technischem Wege zu manipulieren. Dies umfasst Optionen, die die großtechnische Veränderung unserer Umwelt umfassen, zur Bekämpfung der Wirkungen auf Grund von Veränderungen der atmosphärischen Chemie.
Die Techniken des Geo-Engineerings sind unter Wissenschaftlern stark umstritten.
Durch die Ausbringung kleiner Eisenpartikel im Oberflächenwasser der Ozeane kann das Algenwachstum deutlich beschleunigt werden. Die Algen verstoffwechseln das in der Atmosphäre enthaltene Kohlendioxid im Rahmen der Photosynthese, was zu einer Reduktion des CO2-Gehalts in der Atmosphäre führt. Die Eisendüngung wird daher auch zur CO2-Sequestrierung gezählt.
Als CO2-Sequestrierung bezeichnet man die geologische oder biologische Einlagerung von CO2. Das hauptsächlich bei der Nutzung fossiler Brennstoffe entstehende CO2 könnte in den Kraftwerken abgeschieden und durch unterirdische Leitungen in CO2-Senken geleitet werden. Als CO2-Senken könnten ehemalige Erdöl- oder Erdgaslagerstätten, tiefe Aquiferen (Grundwasserleiter), nicht-abbaubare Kohleflöze oder mit Salzwasser gefüllte, tiefe Sedimentschichten Verwendung finden. Auch die Ozeane können große Mengen CO2 aufnehmen.

Hydrothermale Karbonisierung von Biomasse

Mit der Hydrothermalen Karbonisierung (HTC) ist es möglich effizient eine Vielfalt von Biomasse umweltfreundlich in Kohle zu verwandeln. Die Stufe der Karbonisierung kann frei zwischen Humus und Braunkohle gewählt werden.
Der Chemie-Nobelpreisträger Paul Crutzen überraschte die Öffentlichkeit im Jahre 2006 mit dem Vorschlag, Schwefelpartikel in der Stratosphäre auszubringen, die mit Kohlendioxid zu Schwefeldioxid reagieren sollen. Der Einfluss von Schwefeldioxid auf das globale Klima hatte sich 1999 nach dem Ausbruch des Vulkans Pinatubo gezeigt. Bei dem natürlichen Prozess wurden etwa 20 Millionen Tonnen Schwefel ausgestoßen. Das entstandene Schwefeldioxid wandelte sich in der Atmosphäre in Sulfat-Partikel um, die die Sonnenstrahlung reflektierten.
Ein Weg, die Albedo der Erde zu erhöhen und damit mehr Sonnenlicht zu reflektieren ist, die Albedo der bereits vorhandenen Wolken künstlich zu erhöhen. Bei diesem Verfahren sollen mit großen, unbemannten Schiffen winzige Tropfen Salzwasser in die Wolken gesprüht werden.
"Albedo" ist ein Begriff in der Klimadebatte, seit US-Energieminister Steven Chu im Frühjahr 2009 vorschlug, die Dächer der Welt weiß zu streichen, um unsere Städte kühl zu halten. Das Prinzip ist allgemein bekannt: Helle und reflektierende Materialien speichern weitaus weniger Wärme als dunkle und matte.
Im Jahre 2008 stellte Lackner ein erstes funktionstüchtiges Exemplar eines künstlichen Baums vor. Er bezeichnet seine Erfindung im Hinblick auf die CO2-Filterung als tausendmal besser als natürliche Bäume. Ein zwölf Meter hoher künstlicher Baum filtere laut der Hersteller-Firma Global Research Technologies eine Tonne Kohlendioxid pro Tag aus der Luft, ein echter Baum hingegen nur eine Tonne in hundert Jahren. Auch die Freisetzung des gebundenen Kohlenstoffs bei der Verrottung würde vermieden.
Die wohl aufwändigste Methode, die Sonnenstrahlung auf der Erde zu verringern, stellte im Jahre 2006 Roger Angel vor. Er sprach sich für die Ausbringung von 16 Billionen kleiner Glasscheiben zwischen der Erde und der Sonne aus. Diese sollten zum inneren Lagrange-Punkt transportiert werden, einem Ort, an dem sich die Anziehungskräfte der Erde und der Sonne gerade ausgleichen, und dort etwa zwei Prozent des Sonnenlichtes an der Erde vorbei lenken.
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