Forscher der Berkeley Universität machen mit Hilfe von Nanopartikel die Spaltung von CO2 effizienter.

Der wichtigste Schritt um den Klimawandel aufzuhalten, ist es, unsere Emissionswerte drastisch zu verringern. Was aber passiert mit dem CO2, dass trotz diverser Maßnahmen dennoch produziert wird? Einige Forscher beschäftigen sich damit, wie man CO2 einfangen und speichern kann. Die meisten Methoden der CO2-Abscheidung und Speicherung sind aber umstritten, weil ineffizient und vor allem was die Speicherung betrifft, mit gewissen Risiken verbunden. Doch Forscher der University of California in Berkeley haben nun eine Methode gefunden mit der sie CO2 effizienter in Sauerstoff und Kohlenstoffmonoxid spalten können als bisher.

Bisherige Versuche scheiterten daran, dass zu viel Energie für die Spaltung benötigt wurde. Um Kohlendioxid zu spalten, benötigt man eine Lösung mit zwei Elektroden, einem Elektrolyt und einem Katalysator. Als Katalysator dienen in den meisten Versuchen Porphyrine, Kobaltporphyrine eignen sich auf Grund ihrer Struktur besonders gut. Diese Porphyrine werden vom Elektrolyt angezogen, wodurch die Elektronen vom Kohlendioxid angezogen werden und es in Kohlenmonoxid und Sauerstoff spalten. Allerdings klumpen die Porphyrine rasch zusammen und verlieren so an Wirkung. Außerdem sind die für diesen Prozess bisher verwendeten Lösungen problematisch was die Umweltverträglichkeit betrifft. 

Die Forscher in Berkeley scheinen nun aber einen guten Weg gefunden zu haben um dieses Zusammenklumpen und den damit verbundenen Wirkungsverlust zu verhindern. Sie haben ein Nanomaterial geschaffen in dem die Porphyrine zu einer Netzstruktur verbunden werden. Eine solche Struktur nennt man ein kovalentes organisches Gerüst. Sickert das CO2 nun durch dieses kovalente organische Gerüst, wird es in Kohlenmonoxid und Sauerstoff gespalten ohne dass man viel Energie zuführen muss. Diese Art der Spaltung ist etwa 60 mal effektiver als andere Methoden.

Das so gewonnene Kohlenmonoxid kann dann zum Beispiel zu Treibstoff weiterverarbeitet werden. Doch bis direkt aus Kraftwerksabgasen Kraftstoff wird, ist es noch ein weiter weg. Bisher können die Berkeley-Forscher nämlich nur sehr kleine Mengen davon herstellen und der Herstellungsprozess dauert mehrere Tage. Nun geht es also darum den Produktionsprozess zu industrialisieren. Danach wollen sich die Forscher darauf konzentrieren, wie man die Umwandlung von Kohlenmonoxid zu Kraftstoff effizienter machen kann.

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Titelbild: Wikimedia

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