Umweltfreundliches Methanol zur Rettung der Verkehrsindustrie

Forschende arbeiten an einer einfacheren, günstigeren und effizienteren Herstellung von erneuerbarem Methanol, um die CO2-Emissionen im Verkehr zu verringern.

Klimawandel und Umwelt

Energie

© VectorMine, Shutterstock

Wenn es etwas gibt, woran es auf unserem Planeten nicht mangelt, dann ist es die CO2-Verschmutzung: über 36 Milliarden Tonnen wurden allein im Jahr 2021 emittiert. Der Anteil von CO2 an den zur globalen Erwärmung beitragenden Treibhausgasemissionen liegt derzeit bei 60 %. Es birgt jedoch ein großes Potenzial als Rohstoff für die Herstellung von erneuerbaren Kraftstoffen. Das EU-finanzierte Projekt LAURELIN befasst sich mit der Aufgabe,das durch fossile Brennstoffe emittierte CO2 zugunsten CO2-armer, umweltfreundlicherer Brennstoffe nutzbar zu machen.

Seit seiner Gründung im Mai 2021 entwickelt LAURELIN innovative Verfahren zur Umwandlung von CO2 in nachhaltiges Methanol. Umweltfreundliches Methanol besitzt das Potenzial, eine wichtige Rolle bei der Verringerung der CO2-Emissionen des Verkehrssektors zu spielen und das Problem der Verschmutzung durch Stickoxide (NOx) und Schwefeloxide (SOx) zu bekämpfen. „Die CO2-Emissionen können um bis zu 95 %, die NOx-Emissionen um bis zu 80 % verringert und die SOx- und Partikelemissionen können vollständig eliminiert werden“, erklärt Adolfo Benedito Borrás, Leiter der Abteilung für Materialforschung des LAURELIN-Projektkoordinators AIMPLAS, Spanien, in einer auf der Projektwebsite veröffentlichten Pressemitteilung. „Es handelt sich um eine vielversprechende Technologie, die entscheidend dazu beitragen kann, dass Europa der erste klimaneutrale Kontinent wird.“

Das Projektteam hat sich darauf konzentriert, die Herstellung von umweltfreundlichem Methanol durch CO2-Hydrierung einfacher sowie energie- und kosteneffizienter zu gestalten. Derzeit wird der Prozess der Hydrierung von CO2 zu Methanol durch den hohen Energieverbrauch und die hohen Produktionskosten erheblich eingeschränkt. Bei normalen Temperaturen ist CO2 eher reaktionsträge. Für die Hydrierung sind Temperaturen von etwa 250 °C und der Einsatz eines Katalysators erforderlich, um die chemische Reaktion zwischen Wasserstoff und CO2 zu beschleunigen.

Drei Technologien für umweltfreundlichere Kraftstoffe

Zur Überwindung der Grenzen, die einer vollständigen Nutzung der Methanolherstellung entgegenstehen, erforschen die LAURELIN-Forschenden drei vielversprechende Technologien: Mikrowellenerwärmung, nichtthermische Plasmainduktion und magnetische Induktion. Der Bau der entsprechenden drei Reaktoren für die Umwandlung von CO2 in Methanol wird derzeit abgeschlossen. In den kommenden Wochen wird das Team außerdem die Feinabstimmung der Reaktoren vornehmen, indem es zum Beispiel ihre Betriebsfähigkeit für höhere Drücke bewerkstelligt. Die Leistung der einzelnen Katalysatorsysteme wird im Vergleich zu konventionellen Hydrierungsmethoden unter Verwendung von Wärme bewertet.

Wenn die Ziele des Projekts in Bezug auf Energieeffizienz und Kostensenkung erreicht werden, könnte diese neue Generation an Katalysatorsystemen zu einer Verringerung der CO2-Emissionen im Verkehr führen. „Eine Senkung der Produktionskosten für E-Methanol würde zu zusätzlichen Möglichkeiten führen, es als Kraftstoff zu verwenden. Dies käme der Gesellschaft dank der Verringerung der Treibhausgasemissionen und der Kosten direkt zugute und würde weitere Arbeitsplätze und Wohlstand schaffen“, erklärt Prof. Teruoki Tago vom LAURELIN-Projektpartner Tokyo Institute of Technology, Japan.

Wie es in einem Video von LAURELIN (Selective CO2 conversion to renewable methanol through innovative heterogeneous catalyst systems optimized for advanced hydrogenation technologies (microwave, plasma and magnetic induction)) so treffend formuliert wird, werden die neuen Technologien im Wesentlichen „umweltfreundlichen Kraftstoff aus der Luft greifen“.

Weitere Informationen:
LAURELIN-Projektwebsite

Schlüsselbegriffe

LAURELIN, CO2, Treibhausgas, Methanol, Emissionen, Kohlenstoff, Hydrierung, Katalysator, Stickoxid, Schwefeloxid