Ammoniak-Produktion wird klimafreundlicher
Neue Katalysatoren senken den Energieverbrauch laut dänisch-chinesischem Forscher-Team
 |
Katalysator (unten), Ammoniak-Molekül (oben rechts) (Bild: dtu.dk) |
Lyngby/Dalian (pte002/24.11.2021/06:00)
Mit so genannten komplexen Metallhydriden lässt sich der Energieverbrauch bei der Herstellung von Ammoniak, das aus einem Stickstoff- und drei Wasserstofftomen besteht, drastisch reduzieren. Das ist das Ergebnis von Forschungsarbeiten an der Dänischen Technischen Universität https://www.dtu.dk/english (DTU) in Lyngby und am Dalian Institute of Chemical Physics http://english.dicp.cas.cn/ (DICP) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften. Die Reaktionstemperatur lässt sich mit Katalysatoren aus dieser Materialklasse von mehr als 400 Grad Celsius auf 300 Grad zu senken, was bereits ein bisschen Energie einspart. Entscheidend aber ist die Reduzierung des Drucks von 150 auf weniger als zehn bar.
[b]Die Natur hat sanftere Methoden[/b]
Während der Mensch mit dem Haber-Bosch-Verfahren und ähnlichen Techniken zur Ammoniakherstellung auf hohe Temperaturen und Drücke angewiesen begnügt sich die Natur mit Umgebungsdruck und -temperatur, um Ammoniak biologisch herzustellen. Die Ausbeute ist allerdings so gering, dass dieser Weg großtechnisch nicht machbar ist. Weltweit liegt der Ammoniakbedarf bei stolzen 200 Millionen Tonnen pro Jahr mit steigender Tendenz. Denn es wird angesichts steigender Bevölkerungszahlen immer mehr Dünger nachgefragt, der au der Basis von Ammoniak hergestellt wird.
[b]Neue Katalysatoren sind Zwitter[/b]
„Diese neue Klasse von Katalysatoren befindet sich irgendwo zwischen dem biologischen und dem industriellen Prozess, sagt Tejs Vegge vom DTU-Departement für Energieumwandlung und -speicherung, der das Forschungsvorhaben gemeinsam mit DICP-Professor Ping Chen leitet. „Unser Verfahren hat etwas vom menschlichen künstlichen Prozess - heterogene Katalyse - und etwas von dem, was in der enzymatischen und homogenen Katalyse vor sich geht. Es ist eine völlig neue Art der Herstellung von Ammoniak, und wir verwenden das Beste aus beiden Welten, so dass wir die Temperatur und den Druck deutlich senken können."
[b]Suche in einer großen Katalysator-Familie[/b]
Komplexe Metallhydride bestehen aus drei Komponenten: Hydrid-Ionen, das sind geladene Wasserstoffatome, einem Metall und einem Metall-Ion. Jeder dieser Bestandteile kann in unterschiedlicher Zahl vorhanden sein, sodass die Familie der komplexen Metallhydride sehr groß ist. Aufgabe der Forscher ist es jetzt, darin den Katalysator zu finden, der die besten Eigenschaften hat. Im Augenblick machen Metallhydride aus Lithium oder Barium, Ruthenium und Wasserstoff den besten Eindruck.
Eine umweltverträglichere Herstellung von Ammoniak würde dem Klima guttun. Die heutige Art der Produktion ist für 1,5 Prozent der globalen Emissionen an Kohlenstoffdioxid verantwortlich.
(Ende)| Aussender: | pressetext.redaktion |
| Ansprechpartner: | Wolfgang Kempkens |
| Tel.: | +43-1-81140-300 |
| E-Mail: | kempkens@pressetext.com |
| Website: | www.pressetext.com |
