Membran macht CO2 effizienter zu Treibstoff
Wasserableitung beschleunigt die Methanolproduktion
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Kohlendioxid: Wird effizienter genutzt (Foto: geralt, pixabay.com) |
Troy (pte001/10.02.2020/06:00) Forscher des Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) https://www.rpi.edu haben eine Membran entwickelt, durch die der Klimakiller CO2 effizienter in Kombination mit Wasserstoff zu Methanol und damit Auto-Treibstoff wird. Die Membran führt nämlich bei dem Vorgang entstehendes Wasser ab, das sonst den Umwandlungsprozess bremsen würde.
Pförtner Natrium lässt nur Wasser passieren
Die Membran des RPI-Teams besteht aus Zeolithen - hochporöse mineralische Kristalle, in die Natriumionen eingebettet sind. Diese Anordnung bildet Nanokanäle, durch die das Wasser abfließen kann, die eingesetzten Gase und das entstehende Methanol jedoch nicht. "Natrium beeinflusst den Gasaustausch", erklärt Miao Yu, RPI-Professor für Chemie- und Biotechnik. "Man kann es sich so vorstellen: Die Natriumionen stehen am Ausgang und erlauben es nur den Wassermolekülen zu passieren." Gase dagegen würden blockiert.
In der Vergangenheit seien solche Membranen anfällig für Defekte gewesen, durch die Gasmoleküle austreten, so Yu. Diese Unart habe er dem Material gemeinsam mit seinem Team ausgetrieben. Wenn nun Wasser effektiv abgeführt wird, kann der Umwandlungsprozess weitaus schneller als bisher ablaufen. Es werde ein besseres Gleichgewicht hergestellt. Das führe dazu, dass mehr Kohlendioxid umgesetzt und mehr Methanol produziert werde, so Huazheng Li, der bei Yu promoviert hat.
Störfaktor Wasser
Das Team bereitet derzeit die Gründung eines Start-ups vor, um die Membran zu kommerzialisieren. Sie könnte auch in anderen Bereichen eingesetzt werden. "In der Industrie gibt es zahlreiche Reaktionen, deren Ablauf durch die Entstehung von Wasser verzögert wird", sagt Yu. "Unsere Membran ist die einzige Möglichkeit, diesen Störfaktor effizient auszuschließen, auch unter harschen Reaktionsbedingungen."
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