Forscher erzeugen Sprit bald aus Meerwasser

Photokatalytisches Verfahren der Yale University nutzt Sonne als primären Energielieferanten

Wellen: Meer wird zum künftigen Lieferanten von Treibstoff (Foto: Enrique, pixabay.com)

New Haven (pte002/15.07.2025/06:05)

Forscher um Shu Hu von der Yale University gewinnen Sprit, Heizöl und Basischemikalien künftig umweltneutral aus Meerwasser. Die dazu nötige Energie liefert die Sonne. Gleichzeitig wird in den Ozeanen Platz für CO2 geschaffen, das aus der Luft genommen wird und das Klima entlastet.

Gebundenes CO2 ausgelöst

Die Ozeane sind die größten dynamischen Kohlenstoffspeicher der Erde und absorbieren jährlich 400 Mio. Tonnen CO2 durch den kontinuierlichen Austausch mit der Atmosphäre. Hu und sein Team haben nun ein effizientes System entwickelt, um gebundenes CO2 auszulösen, zu extrahieren und in saubere Brennstoffe sowie nützliche industrielle Rohstoffe umzuwandeln.

Ein Teil des CO2, das ins Meer gelangt, wird in den Feststoff Bicarbonat umgewandelt. Daraus wird elektrochemisch CO2 ausgelöst, aus dem mit der gleichen Technik ein Sauerstoffatom herausgebrochen wird, sodass Kohlenstoffmonoxid (CO) entsteht. Bei diesem photokatalytisch unterstützten Prozess entsteht gleichzeitig Wasserstoff. Dieses Gas bildet gemeinsam mit CO Synthesegas, das wiederum Rohstoff ist für Sprit, Heizöl und Basischemikalien.

"Wir haben dies erreicht, indem wir den Reaktor so konstruiert haben, dass das Wasser zuerst durch die Anoden strömt, wo es oxidiert und Protonen freigesetzt werden. Diese Protonen werden von der Strömung mitgerissen und lösen dabei eine Kaskade von Reaktionen aus, die Bicarbonat in gelöstes CO2 umwandeln, das dann zu den nachgeschalteten Kathoden transportiert und reduziert, also zu CO wird", so Hu.

Arrays zusammenschaltbar

Dank des modularen Designs lassen sich diese Reaktoren zu schwimmenden Arrays in Quadratmetergröße zusammenschalten. Diese nutzen natürliche Gezeitenbewegungen und Meeresströmungen, um Meerwasser passiv durch das System zirkulieren zu lassen. Während das Meerwasser durch die Reaktoren fließt, wandeln diese unter Sonneneinstrahlung kontinuierlich gelöstes CO2 in Synthesegas um, das gesammelt und zu Industrieanlagen transportiert werden kann

Dort soll es in der chemischen Synthese oder zur Brennstoffherstellung weiterverwendet werden. "Wir hoffen, groß angelegte schwimmende Reaktoren auf dem Meer bauen zu können, damit wir Sonnenlicht und Meerwasser direkt zur Herstellung von Solar-Brennstoffen nutzen können", verdeutlicht Hu abschließend.

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