Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

CO2 auswringen

15.02.2013
Post-Combustion-Capture: Metall-organisches Gerüst setzt gespeichertes Kohlendioxid unter Sonnenlicht frei

Um den Kohlendioxid-Ausstoß von Kohle-Kraftwerken zu verringern, könnte das CO2 aus der Abluft abgetrennt und gelagert oder als Kohlenstoffquelle für Synthesen genutzt werden.

Bisherige Verfahren kranken daran, dass sie selbst viel zu viel Energie benötigen. Australische Wissenschaftler stellen in der Zeitschrift Angewandte Chemie jetzt eine Metall-organische Gerüstverbindung vor, die CO2 adsorbiert und bei Bestrahlung mit Sonnenlicht wieder freigibt.

Derzeitige Techniken zur Entfernung von CO2 aus der Abluft von Kraftwerken mithilfe flüssiger Amine verbrauchen enorme Mengen Energie, teilweise bis zu 30 % der von einem Kraftwerk produzierten Energie. Die meiste Energie wird benötigt, um das CO2 wieder aus dem Absorbens freizusetzen, durch Erhöhung der Temperatur oder Anlegen eines Vakuums.

Das Team um Richelle Lyndon und Matthew R. Hill setzt stattdessen auf die Nutzung von konzentriertem Sonnenlicht als Energiequelle für die CO2-Freisetzung. Realisieren wollen die australischen Forscher dies mithilfe so genannter Metall-organischer Gerüstverbindungen (metal-organic framework, MOF) als CO2-Adsorber. Es handelt sich dabei um gerüstartig aufgebaute Kristalle, die in ihren Poren Gastmoleküle aufnehmen können. Deren "Knotenpunkte" bestehen aus Metallionen oder -clustern, die "Verstrebungen" aus organischen Molekülen. Über eine geschickte Wahl der einzelnen Komponenten lassen sich die Größe und die chemischen Eigenschaften der Poren regelrecht maßschneidern. In diesem Fall sind sie so ausgelegt, dass CO2 gut in die Poren eingelagert werden kann.

Das Team von der Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) und der Monash University (Australien) wählte als senkrechte bzw. waagerechte Verstrebungen zwei verschiedene organische Moleküle, die aber eines gemeinsam haben: Unter Bestrahlung mit UV-Licht verändern sie ihre räumliche Struktur. Da die Gruppen fest in das Gerüst eingebaut sind, entstehen Spannungen, die die Moleküle daran hindern, rasch zwischen den beiden Gestalten zu wechseln. Aus diesem Grund können sich immer nur kleinere begrenzte Bereiche des Gerüsts zu einem bestimmten Zeitpunkt bewegen, was verhindert, dass die gesamte Struktur kollabiert.

Durch die oszillierenden Strukuränderungen nehmen die anziehenden Wechselwirkungen zwischen den Porenoberflächen und dem aufgenommenen CO2 drastisch ab. Ein Großteil des CO2 wird wie Wasser beim Auswringen eines Schwamms regelrecht aus dem Gerüst heraus "gepresst".

Dieser Prozess läuft zwar am besten mit UV-Licht, funktioniert aber auch mit konzentriertem natürlichem Sonnenlicht. Die auf Licht reagierenden Metall-organischen Gerüste könnten daher ein interessanter Ansatz sein, um CO2 energieeffizient aus Verbrennungsgasen abzutrennen. Nun muss unter anderem geklärt werden, wie eine Abtrennung bei realen Abgasen läuft.

Angewandte Chemie: Presseinfo 06/2013

Autor: Matthew R. Hill, CSIRO Division of Materials Science and Engineering, Clayton (Australia), http://www.csiro.au/matthewhill

Angewandte Chemie, Permalink to the article: http://dx.doi.org/10.1002/ange.201206359

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany.

Dr. Renate Hoer | GDCh
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de/
http://www.csiro.au/matthewhill

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Zirkuläre RNA wird in Proteine übersetzt
24.03.2017 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

nachricht Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen
24.03.2017 | Universität Bayreuth

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise