Unter dem Eindruck der weltweit wachsenden Klimagasproblematik rücken in jüngster Zeit verstärkt Verfahren zur Vermeidung von CO₂-Emissionen in den Fokus des Interesses. Von ihrem Einsatz in fossil beheizten Kraftwerken erhofft man sich in Zukunft einen wichtigen Beitrag zur Reduktion des Klimagases CO₂ leisten zu können.

Durch die steigende Anzahl an Biogasanlagen ist aber auch im Bereich der regenerativen Energiegewinnung ein stetig wachsender Bedarf an Gasreinigungsverfahren zu verzeichnen. Da bei der Vergärung des Biosubstrates im Fermenter neben Methan auch erhebliche Mengen an CO₂ entstehen, muss das Biogas gereinigt (Upgrading) werden, um Biomethan von hoher Qualität im Ergasnetz anbieten zu können. Darüberhinaus erzwingt die schnellere Korrosion der Rohre beim Transport von CO₂-haltigem Biomethan zu einem solchen Schritt.

Die Herstellung und Aufbereitung von Pyrolyse- und Synthesegas im Bereich der Abfallwirtschaft bietet eine alternative Möglichkeit, das vergleichsweise chemisch inerte CO₂ wieder einer stofflichen Umsetzung zugänglich zu machen und gleichzeitig zu entsorgen. Ausgehend von Kohlenstoff und rezirkulierten CO₂ entsteht bei höheren Temperaturen im Boudouard- Gleichgewicht Kohlenstoffmonoxid (CO), auf dem sich eine vielfältige Chemie aufbauen lässt. Kohlenstoffmonoxid kann z. B. mit Wasserstoff chemisch zu Methanol umgesetzt werden. Im Monsanto- oder auch im Cativa-Prozess wird Kohlenstoffmonoxid mit Methanol zu Essigsäure umgesetzt. Eine weitere großtechnische Reaktion unter Beteiligung von CO und H₂ ist die Synthese von Alkanalen aus Alkenen (Oxosynthese).

Zur Beseitigung der "sauren" (gasförmigen) Bestanteile H₂S und CO₂ werden Gaswäschen bei der Aufbereitung von Industriegasen oder Erdgas schon seit einiger Zeit eingesetzt. Den dort erzielten Entwicklungsstand representiert im Wesentlichen auch den heutigen Stand der Technik.

Wichtige Verfahren zur CO₂-Abtrennung sind die Aminwäsche, die Drukwasserwäsche (DWW) und das Druckwechseladsorption (PSA, pressure-swing-adsorption). Verfahren wie das Rectisol- (Methanol), Purisol-(N-Methyl-Pyrrolidon) oder Membranverfahren eignen sich prinzipiell ebenso für eine CO₂-Abtrennung, konnten sich jedoch wegen der z.T. hohen Investitions- und Betriebskosten nicht in gleicher Weise am Markt behaupten.

Am Lehrstuhl für Luftchemie und Luftreinhaltung der BTU-Cottbus wurde jetzt auf der Grundlage der druklosen Aminwäsche ein neues Verfahren für die CO₂-Abscheidung entwickelt, bei dem ein Ultraschallfeld zur Beschleunigung der CO₂-Entgasung eingesetzt wird. Mit dem Ultraschallverfahren kann die Abtrennung von CO₂ schon bei Temperaturen unterhalb 80° C durchgeführt werden kann. Neben dem Vorteil einer kompakteren Bauweise kann das Verfahren Niedertemperaturwärme von etwa 80 °C bis 90 °C zur Gasreinigung nutzen, wie sie z. B. im Überfluss in einem Blockheizkraftwerk bei der Verstromung von Biogas anfällt. Mit dem neuen Verfahren der Ultraschall-stimulierte CO₂ Desorption erhofft man sich langfristig einen wirtschaftlich und ökologisch stark verbesserten Anlagentypus am Markt anbieten zu können.