Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Grünes Benzin aus Kohlenstoffdioxid

13.06.2012
Freiburger Forschungsteam entwickelt Verfahren zur nachhaltigen Nutzung von CO²

Der Effekt von Kohlenstoffdioxid (CO²) als Treibhausgas auf die Erderwärmung ist mittlerweile unbestritten. Trotzdem wird täglich tonnenweise CO² in die Atmosphäre geblasen. Das Forschungsteam um den Chemiker Prof. Dr. Ingo Krossing hat nun am Freiburger Materialforschungszentrum (FMF) ein neues System zur Herstellung von Methanol entwickelt, bei dem CO² und Wasserstoff eingesetzt werden.

Methanol ist zum Beispiel als umweltfreundlicher Benzinersatz nutzbar. Ziel der Wissenschaftler ist es, CO² als Massenchemikalie nachhaltig zu nutzen und in den Verwertungszyklus einzugliedern.

Um Methanol zu gewinnen, verbinden Krossings Doktorandinnen und Doktoranden bei hohem Druck das Kohlenstoffdioxid mit Wasserstoff, ein Vorgang, der sich Hydrogenolyse nennt. Doktorand Elias Frei forscht schon seit einigen Jahren zum Thema Methanol. „Unser Ziel ist es, neue Katalysatorsysteme und Verfahren zu entwickeln, die die chemische Reaktion weiter beschleunigen“, erklärt Frei. In diesem Fall setzen die Forscherinnen und Forscher am FMF die Metalloxide Kupfer-, Zink- und Zirkon-Oxid als Katalysatoren ein.

Diese ermöglichen den Vorgang auch bei niedrigeren Temperaturen. Die Gase müssen also weniger stark erhitzt werden. Die Katalysatoren bilden zusammen ein so genanntes Mischsystem, einen oberflächenreichen porösen Feststoff, der definierte Eigenschaften aufweist. Bestehen diese aus Nanopartikeln, erhöht das zusätzlich die Aktivität der Katalysatoren.

Zusätzlich testen Frei und seine Kollegin Dr. Marina Artamonova die Imprägnierung der Katalysatoren mit ionischen Flüssigkeiten. Das sind flüssige Salze, die sich wie ein dünner Film um den Katalysator legen. Sie helfen dabei, CO² und Wasserstoff am Katalysator zu fixieren und die Produkte Methanol und Wasser aus diesem zu entfernen. Bei dieser Konversion entsteht reines Methanol, das als Baustein in der chemischen Industrie und als Kraftstoff eingesetzt wird. Als Benzinersatz ist es weniger gefährlich und umweltbelastend als herkömmliche Treibstoffe.

In etwa zwei Jahren wollen die Forscher soweit sein, Methanol nach diesem Verfahren im Tonnenmaßstab herzustellen. Dann soll das CO² aus dem Abgasstrom eines Blockheizkraftwerks herausgefiltert und für die Methanol-Herstellung genutzt werden. Wird Methanol in einem Motor verbrannt, wird erneut CO² freigesetzt. Durch die zweifache Nutzung desselben Moleküls können theoretisch 50 Prozent CO² eingespart werden. Die Menge Methanol, die aus zehn Prozent der jährlichen CO²-Emissionen in Deutschland umgesetzt werden könnte, würde hierzulande den jährlichen Kraftstoffbedarf decken.

Methanol wird zudem als chemischer Wasserstoffspeicher genutzt und kann so zum Beispiel zukünftig die Brennstoffzelle eines Autos betreiben. „Energie gibt es genug, doch sie muss gespeichert werden“, sagt Frei. „Methanol hat als nachhaltiger Energiespeicher in den verschiedensten Bereichen Potenzial. Das wollen wir nutzen, denn die Speicherung und Umwandlung von Energie sind die großen Themen der Zukunft.“

Kontakt:
Elias Frei
Freiburger Materialforschungszentrum
Institut für Anorganische Chemie
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-4770
E-Mail: elias.frei@ac.uni-freiburg.de

Rudolf-Werner Dreier | idw
Weitere Informationen:
http://www.pr.uni-freiburg.de/pm/2012/pm.2012-06-13.137

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Mit Algen Arthritis behandeln
23.08.2017 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

nachricht Chaos bei der Zellteilung – wie Chromosomenfehler in Krebszellen entstehen
23.08.2017 | Deutsches Krebsforschungszentrum

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: Platz 2 für Helikopter-Designstudie aus Stade - Carbontechnologie-Studenten der PFH erfolgreich

Bereits lange vor dem Studienabschluss haben vier Studenten des PFH Hansecampus Stade ihr ingenieurwissenschaftliches Können eindrucksvoll unter Beweis gestellt: Malte Blask, Hagen Hagens, Nick Neubert und Rouven Weg haben bei einem internationalen Wettbewerb der American Helicopter Society (AHS International) den zweiten Platz belegt. Ihre Aufgabe war es, eine Designstudie für ein helikopterähnliches Fluggerät zu entwickeln, das 24 Stunden an einem Punkt in der Luft fliegen kann.

Die vier Kommilitonen sind im Studiengang Verbundwerkstoffe/Composites am Hansecampus Stade der PFH Private Hochschule Göttingen eingeschrieben. Seit elf...

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

6. Leichtbau-Tagung: Großserienfähiger Leichtbau im Automobil

23.08.2017 | Veranstaltungen

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Turbulente Bewegungen in der Atmosphäre eines fernen Sterns

23.08.2017 | Physik Astronomie

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2017

23.08.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Mit Algen Arthritis behandeln

23.08.2017 | Biowissenschaften Chemie