Brennstoff aus CO2-Recycling
Im Rahmen eines wegweisenden Forschungsprojekts, das unter dem Sechsten Rahmenprogramm der EU (RP6) gefördert wurde, haben Wissenschaftler eine Möglichkeit entdeckt, wie das Abfallprodukt Kohlendioxid (CO2) in nutzbaren Brennstoff umgewandelt werden kann. ELCAT, ein spezifisches gezieltes Forschungsprojekt (STREP), ist ein Joint Venture des Max-Planck-Instituts in Deutschland, der Louis Pasteur Universität in Frankreich und der Universität Patras in Griechenland und wird von Wissenschaftlern der Universität Messina in Italien koordiniert. Gefördert wird es mit Mitteln aus dem Bereich NEST (neue und sich abzeichnende wissenschaftliche und technologische Entwicklungen) des RP6. CO2 ist das bekannteste Abfallprodukt aus der Verbrennung fossiler Energieträger und als wichtigstes Treibhausgas wesentlich für die globale Erwärmung verantwortlich. Die Forscher des Projekts suchten Möglichkeiten, wie "verlorener" Kohlenstoff aus CO2 zurückgewonnen werden kann. CO2 ist zwar nicht das schlimmste Treibhausgas, aber mit Abstand das am meisten vorhandene. Die CO2-Konzentration in der Atmosphäre wird genau beobachtet und zeigt eine beunruhigende Korrelation zu Temperaturanstiegen in Luft und Meer. "Die Umwandlung von CO2 in Brennstoff ist kein Traum, sondern eine Möglichkeit, die weiter erforscht werden muss", erklärte Professor Gabriele Centi, führende Forscherin an der Universität Messina, in einem Interview mit der Fachzeitschrift "New Scientist". Die Ergebnisse dieses Projekts könnten - sobald die Technik ausgereift ist - dazu beitragen, die Uhr zurückzustellen und CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen, indem es in nutzbaren Brennstoff ungewandelt wird. Ein Problem mit CO2 ist die Tatsache, dass es sich um ein sehr stabiles Gas handelt. Die Bindungen des Kohlenstoffdioxidmoleküls sind nur schwer aufzubrechen. Die neue Technik ermöglicht es, diese chemischen Bindungen mithilfe spezieller Katalysatoren aufzubrechen und langkettige Kohlenstoffmoleküle zu erzeugen, die dann wiederum leicht in Brennstoffe umgewandelt werden können. Dieses Projekt gehört zweifellos zum Modernsten, was es derzeit in der Forschungslandschaft gibt. Üblicherweise wird - sogar mit Katalysatoren - sehr viel Energie benötigt, um chemische Verbindungen aufzubrechen. Die Forscher verfolgten einen zweiphasigen Ansatz. Zunächst wurden Wassermoleküle mithilfe von Sonnenlicht und einem Titankatalysator aufgebrochen. Dadurch wurden freie Protonen (Wasserstoffionen), Elektronen und Sauerstoffgas freigesetzt. In der zweiten Phase wurden diese freien Elektronen genutzt, um das CO2 zu reduzieren und die Kohlenstoffatome unter Verwendung von Platin- und Palladiumkatalysatoren in Kohlenstoffnanoröhren zu koppeln. Erstaunlicherweise ist dieser Prozess derzeit effizient genug, um bei Zimmertemperatur Moleküle mit acht oder neun langen Kohlenwasserstoffketten bei einem Wirkungsgrad von einem Prozent herstellen zu können. Damit ist der Wirkungsgrad bereits zwei- bis dreimal so hoch wie bei vergleichbaren Prozessen. In Verbindung mit "grünen" Technologien, beispielsweise durch den Einsatz von Wärme, die in Solar-Thermalenergietürmen erzeugt wird, sind sogar noch wesentlich weitere Effizienzsteigerungen möglich. Bei einem Vortrag vor der American Chemical Society in San Francisco am 13. September sagte Professor Centi, die groß angelegte Produktion von Kohlenwasserstoffketten aus CO2 könne im Laufe eines Jahrzehnts realisiert werden.
Länder
Deutschland, Griechenland, Frankreich, Italien