CO2 wird zu umweltfreundlichem Methanol
Forschenden des Brookhaven National Laboratory unter der Leitung von Javier Concepcion ist es gelungen, CO2 in Methanol umzuwandeln. Methanol wird als Treibstoff für Fahrzeuge und Züge sowie als Grundstoff in der chemischen Industrie verwendet. Die Nutzung ist klimaneutral, da nur so viel CO2 freigesetzt wird, wie zuvor für die Herstellung des Methanols aus der Atmosphäre entnommen wurde.
09.04.2024
Um die atomare Bindung zu brechen, wurde von jedem CO2-Molekül ein Sauerstoffatom abgespalten, was durch eine photochemische Reaktion ermöglicht wurde, bei der Sonnenlicht die benötigte Energie liefert.
Vier Schritte zur Herstellung von Methanol
Das gewonnene Kohlenstoffmonoxid wird in einem vierstufigen Prozess in Methanol umgewandelt. Die ersten drei Schritte finden im Dunkeln statt, wobei Ruthenium, ein seltenes Übergangsmetall der Platinmetalle, schrittweise neue Verbindungen bildet, die letztendlich zu Methanol führen. Die benötigte Energie wird erneut von der Sonne geliefert. Alle Reaktionen finden bei normaler Umgebungstemperatur und normalem Druck statt.
Methanol gehört zur Gruppe der Alkohole und ist der einfachste Vertreter. Seine chemische Formel lautet CH₃OH und es enthält Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff. Aufgrund seiner Flüssigkeit bei normaler Temperatur eignet sich Methanol gut als Treibstoff, ohne dass eine zusätzliche Infrastruktur erforderlich ist. Trotz seiner Giftigkeit ist dies im Alltag kein Hindernis.
Tunnel lösen Bergbesteigungen ab
„Die Umwandlung von CO2 in Methanol in einem einzigen Schritt ist nur sehr schwer zu bewerkstelligen. Aus energetischer Sicht ist es vergleichbar mit der Besteigung eines sehr hohen Berges“, meint Concepcion. Das Team des BNL entschied sich daher für eine schrittweise Annäherung an das Ziel. Durch die Verwendung eines recycelbaren organischen Reagenzes, das einem natürlichen Katalysator ähnelt, kann der nächste Berg praktisch durch einen Tunnel umgangen werden. Auf diese Weise kann das benachbarte Tal mit geringem Energieaufwand erreicht werden. Nach mehreren solcher Schritte wird schließlich das Ziel erreicht: das Tal, in dem Methanol fließt.
