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Forscher machen aus CO₂ und Plastik sauberen Treibstoff

Zwei Fliegen mit einer Klappe – Forscher machen aus CO₂ und Plastik sauberen Treibstoff

26.06.2023, 21:25
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Es sind zwei der dringendsten Probleme, die heute unsere Umwelt bedrohen: zum einen CO₂-Emissionen aus der Verbrennung von fossilen Brennstoffen, welche die Klimaerwärmung anheizen, zum anderen Plastikmüll, der inzwischen in jedem Winkel der Erde zu finden ist und insbesondere den Meerestieren immer mehr zu schaffen macht.

Eine neue Studie eines Forschungsteams der britischen Universität Cambridge, die in der wissenschaftlichen Zeitschrift «Joule» erschienen ist, widmet sich diesen beiden Problemen zugleich. Die Forscher um den Chemiker Erwin Reisner haben einen von Sonnenenergie betriebenen chemischen Reaktor entwickelt, der aus der Luft abgeschiedenes CO₂ und Plastikabfälle in nachhaltige flüssige Kraftstoffe umwandelt. Bei dem Prozess fallen überdies noch weitere wertvolle chemische Produkte an.

Der Reaktor besteht aus zwei Einheiten: In der einen befindet sich eine alkalische Lösung, durch die Luft geleitet wird. Während Gase wie Stickstoff und Sauerstoff ungehindert durchströmen, wird das CO₂ eingefangen und angereichert. Danach wird es in Synthesegas umgewandelt, einen wichtigen Baustein für flüssige Biokraftstoffe.

Damit dieser Prozess ablaufen kann, ist jedoch die andere Einheit notwendig. Sie enthält weggeworfene Plastikflaschen, die unter dem Einfluss von Sonnenlicht zu Glykolsäure abgebaut werden und dabei dem CO₂ in der ersten Einheit Elektronen spenden. Glykolsäure ist ein Stoff, der oft in der Kosmetikindustrie verwendet wird. «Dieses solarbetriebene System nimmt also zwei schädliche Abfallprodukte auf – Plastik und Kohlenstoffemissionen – und wandelt sie in etwas wirklich Nützliches um», erklärt Studien-Koautor Sayan Kar in einer Pressemitteilung der Universität Cambridge.

Foto des Systems. Der aus der Luft gewonnene Sauerstoff wird in einen Biokraftstoff umgewandelt, während gleichzeitig Plastikabfälle in eine wertvolle Chemikalie umgewandelt werden.
Der chemische Reaktor: Das aus der Luft gewonnene CO₂ wird in einen Biokraftstoff umgewandelt, während gleichzeitig aus Plastikabfällen wertvolle Chemikalien gewonnen werden.Bild: Ariffin Mohamad Annuar

Im Gegensatz zu früheren Tests, in denen reines, konzentriertes CO₂ aus einem Behälter verwendet wurde, entnahm das Forschungsteam nun CO₂ aus realen Quellen – etwa Industrieabgasen oder Luft. Es gelang ihnen, das darin enthaltene CO₂ abzufangen, zu konzentrieren und in Kraftstoff umzuwandeln. Da CO₂ nur eines von vielen Molekülen in der Luft ist, stellt dies eine beachtliche Leistung dar – es ist eine grosse technische Herausforderung, stark verdünntes CO₂ umzuwandeln.

Bevor die Technologie, die im Labormassstab funktioniert, auch im grossen Massstab eingesetzt werden kann, sind freilich noch weitere Arbeiten notwendig. Sollte die grosstechnologische Anwendung sich jedoch als möglich und wirtschaftlich erweisen, könnte sie einen wichtigen Beitrag zur Erzeugung sauberer Kraftstoffe liefern, die keine umweltschädliche Öl- und Gasförderung voraussetzen.

L-R: Erwin Reisner, Sayan Kar, Motiar Rahaman.
Erwin Reisner, Sayan Kar und Motiar Rahaman (v. l.) vom Forschungsteam.Bild: Ariffin Mohamad Annuar

Das Forscherteam liess sich von der Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (Carbon Capture and Storage, CCS) inspirieren. Bei dieser Technik wird CO₂ abgeschieden und dann in den Untergrund gepumpt und dort gespeichert. Damit ist es aus dem CO₂-Kreislauf entfernt. Reisner bemängelt jedoch, dass bei dieser Methode das CO₂ «mit unbekannten langfristigen Folgen» unter der Erde vergraben werde, anstatt daraus etwas Nützliches zu machen – etwa sauberen Kraftstoff. CCS benötige viel Energie und rechtfertige die Fortsetzung der Ölexploration. (dhr)

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Video: srf/Roberto Krone
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23 Kommentare
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Die beliebtesten Kommentare
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The Twelfth
26.06.2023 21:44registriert Juni 2020
Und genau der letzte Punkt ist der Nachteil hierbei: das CO2 wird hier nicht aus dem Kreislauf entfernt. Genau das muss aber geschehen, um den Klimawandel zu begrenzen. Eigentlich müssen wir den Kohlenstoff (jedes C-Atom), das wir in den letzten Jahrzehnten aus Steinkohle, Erdöl und Erdgas zutage gefördert und verbrannt haben wieder aus der Luft entnehmen und so speichern, dass es nicht erneut verbrannt wird. Viel Spass, Menschheit, das wird einiges aufwändiger als andersrum.
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