Rohstoffe aus Kohlendioxid
Neues Projekt erforscht nachhaltige Nutzung des Treibhausgases.
Mit Blick auf den Klimaschutz werden heute weltweit Wege gesucht, den Ausstoß des Treibhausgases Kohlendioxid in die Erdatmosphäre zu verringern. Die industrielle Verwertung von CO₂-Emissionen spielt dabei eine zunehmend wichtige Rolle. Hier setzt ein neues Forschungsprojekt an, in dem die Universität Bayreuth mit Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft eng zusammenarbeitet. Das Ziel ist die Nutzung von CO₂-Emissionen zur Synthese der Produkte Methan und Wasserstoffperoxid, die als wertvolle Rohstoffe in unterschiedlichen Industriezweigen eingesetzt werden können. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Vorhaben in den nächsten drei Jahren mit insgesamt 1,5 Millionen Euro.
Das Verbundprojekt zielt darauf ab, wirtschaftliche und ökologische Vorteile der Nutzung von Kohlendioxid-Emissionen zu verbinden. Gemeinsam wollen die Partner aus Wissenschaft und Industrie eine mit Sonnenlicht betriebene photoelektrochemische Reaktionszelle entwickeln. In dieser Zelle sollen aus Wasser und Kohlendioxid, das bei unterschiedlichen industriellen Herstellungsprozessen freigesetzt wird, die werthaltigen Produkte Methan und Wasserstoffperoxid erzeugt werden. Wasserstoffperoxid ist eines der wichtigsten Bleich- und Desinfektionsmittel. Es wird bisher zu relativ hohen Kosten produziert, die mit Hilfe der Reaktionszelle erheblich gesenkt werden könnten. Darüber hinaus wird Wasserstoffperoxid derzeit in der Forschung daraufhin untersucht, ob es sich als Energieträger, beispielsweise für Brennstoffzellen, eignet. Damit die chemische Umwandlung von Wasser und Kohlendioxid in Methan und Wasserstoffperoxid abläuft, sind spezielle Katalysatoren erforderlich. Auch diese Katalysatoren sollen für die geplante Reaktionszelle entwickelt werden.
„Eine Besonderheit unseres Projekts besteht darin, dass eine wissenschaftliche Begleitstudie die Nachhaltigkeit des zugrundeliegenden Konzepts durch eine Umwelt- und Kostenanalyse ständig überprüfen wird“, sagt Roland Marschall, Professor für Physikalische Chemie an der Universität Bayreuth. Er leitet innerhalb des Projekts eine Arbeitsgruppe, die sich mit der Synthese und der Modifizierung neuer Oxidmaterialien befasst. Diese Oxide sind unverzichtbar für die Umwandlungsprozesse, wie sie künftig in der Reaktionszelle ablaufen sollen.
Das Verbundprojekt wird von der H.C. Starck Tantalum and Niobium in Goslar koordiniert. Weitere Forschungspartner sind das Dechema-Forschungsinstitut in Frankfurt am Main, die Leibniz Universität Hannover, das Unternehmen Neoxid in Neuss sowie das Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse am Karlsruher Institut für Technologie. Das Vorhaben „CO₂SimO – Photoelektrochemische CO₂-Reduktion bei simultaner oxidativer Wertstoffgewinnung“ wird unter der BMBF-Förderrichtlinie „CO₂ als nachhaltige Kohlenstoffquelle – Wege zur industriellen Nutzung (CO₂-WIN)“ gefördert.
U. Bayreuth / JOL
