Neuer Kat macht Kunststoff schneller zu Sprit

Mit einem neuen Verfahren der University of Delaware wird die Herstellung von Treibstoffen für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor billiger und effektiver. Die Ausbeute steigt und die Menge an unbrauchbaren Nebenprodukten, die entsorgt werden müssen, sinkt, heißt es. Den Ingenieuren ist das mit einem neuartigen Katalysator gelungen, der zur Klasse der MXene gehört. Das sind Materialien, die aus atomar dünnen Schichten von Übergangsmetall-Carbiden und -Nitriden bestehen.

Wasserstoff will Kohlenstoff

"Wir behandeln Plastikabfälle wie feste Brennstoffe, die in nützliche flüssige Brennstoffe und Chemikalien umgewandelt werden können. Wir haben eine schnellere, effizientere und umweltfreundlichere Lösung gefunden", so Forschungsleiter Dongxia Liu. Das Verfahren heißt Hydrogenolyse. Dabei werden die Abfälle von Wasserstoff umspült. Ein Katalysator sorgt dafür, dass sich dieses Gas mit den Kohlenstoffatomen des Kunststoffs verbindet, sodass flüssige Treibstoffe entstehen.

Bisher scheiterte dieses Verfahren an der geringen Reaktionsfreudigkeit der beteiligten Elemente, weil die sperrigen Polymermoleküle nur schwer mit den aktiven Stellen des Katalysators interagieren können, an denen die Reaktion zwischen Wasser- und Kohlenstoff stattfindet. Mit MXenen klappt es viel besser. "Sie bilden zweidimensionale Schichten, ähnlich wie die Seiten eines Buches", sagt Lius Doktorand Ali Kamali.