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Von: Dennis L.
Zufällige Entdeckung

Forscher machen aus Kohlendioxid Ethanol-Treibstoff

Wissenschaftlern ist es mehr oder weniger zufällig gelungen, das klimaschädliche Treibhausgas Kohlendioxid mit Hilfe eines einfachen chemischen Verfahrens in Ethanol-Treibstoff umzuwandeln.

Kohlendioxid könnte zukünft als Rohstoff für Ethanol-Treibstoff genutzt werden.
© Tony Webster / wikipedia.org

Oak Ridge (U.S.A.). Von dem Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) werden weltweit jährlich etwa 32,1 Milliarden Tonnen (Stand 2015) freigesetzt. Über die Jahre hinweg, trug das CO2 dazu bei, dass sich das Klima auf der Erde langsam aber kontinuierlich verändert. Um dem entgegen zu wirken, versuchen Länder auf der ganzen Welt Energie sauberer oder am besten klimaneutral zu gewinnen. Dazu zählen vor allem das Engagement bei Solar- und Windenergie sowie bei Elektrofahrzeugen. Dennoch lässt sich der Ausstoß von Kohlendioxid nicht ganz verhindern: Große Industrieanlagen setzen durch Ihre Fertigungsprozesse jährlich weiterhin Unmengen des klimaschädlichen Treibhausgases frei.

Der Zufall, der die Welt retten könnte

Wenn Kohlenstoffdioxid doch nur ein gefragtes Produkt wäre mit dem sich Geld verdienen lies, dann würden die Treibhausgase wohl größtenteils eingefangen und verkauft werden anstatt sie einfach als klimaschädliches Treibhausgase in die Luft zu blasen. Genau dies ist nun Forscher des Oak Ridge National Laboratory im US-Bundesstaat Tennessee gelungen: Sie haben durch Zufall ein chemisches Verfahren entdeckt, welches äußerst kostengünstig, einfach und bei Zimmertemperaturen Kohlendioxid in Ethanol umwandelt.

Die Forscher waren zwar auf der Suche nach einer Lösung um Kohlendioxid über chemische Prozesse in etwas Nützliches zu verwandeln, aber das dies bereits bei dem allerersten Arbeitsschritt eines eigentlich längeren Prozesses gelang, überraschte selbst sie.

So einfach lässt sich Kohlendioxid in Ethanol umwandeln

Kohlendioxid besteht aus einem Kohlenstoffatom, welches an zwei Sauerstoffatomen gebunden ist. Ethanol hingegen besteht aus zwei Kohlenstoff-, sechs Wasserstoff und einem Sauerstoffatom (C2H6O). Um aus Kohlendioxid Ethanol zu gewinnen, braucht es den fehlenden Wasserstoff und einen Katalysator. Ein Katalysator ist ein chemisch aktiver Stoff, der bestimmte Reaktionen beschleunigt oder überhaupt erst ermöglicht.

Um solche individuellen Katalysatoren ist mittlerweile ein ganzer Industriezweig entstanden, denn mit ihrer Hilfe lassen sich wichtige chemische Prozesse verbessern.

Für die Umwandlung von Kohlendioxid in Ethanol wird ein recht einfacher Katalysator, allerdings unter Einsatz von Nanotechnologie, benötigt. Winzige Nanopartikel aus Kupfer und eine Spannung von gerade einmal 1,2 Volt lassen aus einem Wasserbad in dem Kohlendioxid gelöst wurde Ethanol entstehen. Als Ergebnis erhielten die Forscher ein flüssiges Gemisch, welches zu 63 Prozent aus reinem Ethanol bestand.

Ethanol als Treibstoff verwenden oder einfach zwischenspeichern

Es klingt noch nach Utopie: Ein chemischer Prozess der kostengünstig und unter Einsatz eines minimalen Ressourcenaufwands von Rohstoffen, die in ausreichenden Mengen vorhanden sind, Kohlendioxid in etwas Nützliches umwandelt.

Die Forscher schlagen vor, den Prozess zu nutzen um Energie zwischenzuspeichern. So könnte das Verfahren dazu verwendet werden, überschüssigen Strom aus Solar- und Windparkanlagen in Ethanol zu „lagern“. So könnte man dieses bei Bedarf einfach mit einem Motor oder einem Generator verbrennen. Bei diesem Vorgang würde zwar wieder CO2 freigesetzt aber wenn man diesen wieder einfangen würde, könnte ein Kreislauf mit Ethanol als flüssigen Energiespeicher entstehen.

Die Forscher arbeiten nun daran, den Prozess weiter zu optimieren und die hohe Effizienz von gut 63 Prozent noch weiter zu verbessern.

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