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pte20200114003 Umwelt/Energie, Forschung/Entwicklung

Synthesegas-Produktion wird deutlich grüner

Rohstoffe für neuen, effektiven Katalysator sind Methan, Kohlendioxid und konzentriertes Licht


So läuft die Synthesegas-Erzeugung (Grafik: Martirez/universityofcalifornia.edu)
So läuft die Synthesegas-Erzeugung (Grafik: Martirez/universityofcalifornia.edu)

Houston/Los Angeles/Santa Barbara (pte003/14.01.2020/06:10) - Die Synthesegas-Herstellung könnte grüner werden, glaubt man Forschern der Rice University http://rice.edu und der University of California (UCLA) http://universityofcalifornia.edu . Sie haben einen effektiven Katalysator vorgestellt, der gegen Kohlenstoffumarmung immun ist. Er besteht Kupfer, das mit wenigen Ruthenium-Atomen versetzt wird. Ruthenium ist zwar ein seltenes Element, doch weil es nur in homöopathischen Dosen genutzt wird, fallen die Kosten kaum ins Gewicht.

Kohlenstoff als Problem

Normalerweise wird der Rohstoff, aus dem Chemikalien wie Ammoniak und Methanol hergestellt werden, durch sogenannte Dampfreformierung von Kohle hergestellt. Die dabei frei werdenden Mengen an CO2 sind gigantisch. Weitaus weniger Klimagas wird emittiert, wenn man Synthesegas aus einem Gemisch aus CO2 und Methan (Erdgas) herstellt. Doch die dazu nötige Temperatur von 700 Grad Celsius trübt die Bilanz.

In den vergangenen Jahren haben weltweit Forscher versucht, diese Temperatur mithilfe von Katalysatoren auf vielerlei Art zu senken und damit Energie und Emissionen einzusparen. Doch sie erwiesen sich von vorherein als ineffektiv oder büßten schnell ihre Fähigkeit ein, den Prozess zu beschleunigen. Der Grund: Sie wurden über und über von festem Kohlenstoff verhüllt, der sich während des Prozesses bildete.

Klimagas effektiv nutzen

Damit sich Methan und CO2 in Synthesegas verwandeln, ist neben dem Katalysator noch konzentriertes Licht als Energiespender nötig, das gleichzeitig die Bildung einer Kohlenstoffhülle verhindert. Zusätzliche thermische Energie ist nicht nötig. "Das Aufregende an diesem Prozess ist die Tatsache, dass aus der Luft gefiltertes Klimagas genutzt wird, um eine Chemikalie herzustellen", verdeutlicht UCLA-Forscherin Emily Carter.

"Damit reduzieren wird die CO2-Belastung in der Atmosphäre", so Carter. Jedenfalls relativ, denn auch bei diesem Prozess wird mehr CO2 frei als verbraucht wird. Im Vergleich zur klassischen Synthesegas-Herstellung aus Kohle ist dagegen ein deutlicher Fortschritt festzustellen. Synthesegas besteht aus einem Gemisch aus Wasserstoff und Kohlenstoff.

(Ende)
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