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pte20210730004 Umwelt/Energie, Forschung/Entwicklung

Chemiereaktor per 3D-Druck rettet Klima

LLNL-Wissenschaftler erzielen deutlich höhere Ausbeute bei klimaneutralen Treib- und Rohstoffen


Kleine Reaktoren aus dem 3D-Drucker (Illustration: Veronica Chen, llnl.gov)
Kleine Reaktoren aus dem 3D-Drucker (Illustration: Veronica Chen, llnl.gov)

Livermore/Stanford (pte004/30.07.2021/06:15) - Mit Reaktoren aus dem 3D-Drucker ist es Forschern am Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) http://llnl.gov gelungen, die Ausbeute an Chemierohstoffen bei der Synthese von CO2 und Wasserstoff massiv zu erhöhen. Fachleute in aller Welt konzentrieren sich darauf, die Katalysatoren, die für diesen Prozess nötig sind, zu verbessern, um mehr produzieren und den Druck sowie die Temperatur absenken zu können.

Fokus auf inneres Design

Die Herstellung von Chemierohstoffen und Treibstoffen aus CO2 und "grünem" Wasserstoff ist eine wichtige Option für die Verhinderung einer Klimakatastrophe. Bei diesem Wettlauf wollte Jeremy Feaster ebensowenig mitmachen wie seine Forschungspartner an der Stanford University http://stanford.edu und der Öl- und Gasproduzent Total Energies.

Das Team konzentrierte sich auf etwas anderes, das bisher kaum Beachtung gefunden hat: das Design des Reaktorinnenraums. Dies ist, wie die Forscher mittlerweile wissen, ebenso wichtig für die Verbesserung des Prozesses wie der Katalysator. "Unsere Vision ist es, die besten Katalysatoren, die in der Grundlagenforschung entwickelt wurden, zu nehmen und Reaktoren so zu gestalten, dass sie diese Katalysatoren optimal nutzen", so Co-Autorin Sarah Baker, die auch die LLNL-Arbeitsgruppe leitet, die neue Materialien für die Energieumwandlung und den Klimaschutz entwickelt.

Schnelles Handeln fürs Klima

Die Forscher haben unzählige Male das Innen-Design der Reaktoren verändert. Innerhalb von Stunden ließen sie sich mit dem 3D-Drucker herstellen, sodass sie umgehend getestet werden konnten. Gab es Fortschritte, modifizierten sie den Innenraum erneut, um schließlich ein Optimum zu erreichen.

"Wir alle wissen, dass das Klima schnelles Handeln erfordert und es oberste Priorität hat, diese Maschinen auf die volle Größe zu bringen", sagt Roger Aines, Chefwissenschaftler am LLNL. "Der 3D-Druck gibt uns eine echte Chance, die Zeit bis zur kommerziellen Anwendung drastisch zu verkürzen." Um große Produktmengen zu erzielen, wollen die Forscher viele davon zu einem kühlschrankgroßen Gerät kombinieren. Eine andere Möglichkeit: der Bau größerer Reaktoren mit herkömmlicher Technik, aber dem gleichen Innenraum-Design.

(Ende)
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