Im Plasma entsteht aus CO2 sauberer Sprit
Neues Verfahren von US-amerikanischen und chinesischen Forschern gegen den Klimawandel
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Aus atmosphärischem CO2 wird Sprit (Symbolbild: Malte Reimold, pixabay.com) |
State College/Hongkong/Chengdu (pte003/27.05.2021/06:10)
Mit einem neuen Verfahren, das bei niedrigen Temperaturen und mäßigem Druck arbeitet, lassen sich aus Kohlendioxid und Wasserstoff höhere Kohlenwasserstoffe herstellen, letztlich etwa Diesel, Benzin und Kerosin oder Rohstoffe für die Kunststoffproduktion. Bisher sind Temperaturen von bis zu 400 Grad Celsius und Drücke von 10 bis 40 Bar nötig, um das träge Kohlendioxid zur Reaktion mit Wasserstoff zu zwingen. Damit ließe sich der Einsatz fossiler Rohstoffe wie Erdöl und Erdgas reduzieren und so die Umwelt schonen, denn das für das Verfahren benötigte Kohlendioxid wird der Atmosphäre entnommen.
[b]Statt 400 Grad Celsius Zimmertemperatur[/b]
Sven G. Bilén, Professor für Elektrotechnik und Raumfahrt an der Pennsylvania State University https://www.psu.edu/ (Penn State) in State College/USA und sein Kollege Sean D. Knecht haben die Technik gemeinsam mit Forschern der Chinese University of Hongkong https://www.cuhk.edu.hk/english/index.html und der Sichuan University in der chinesischen Stadt Chengdu entwickelt. Es funktioniert bei Zimmertemperatur und Umgebungsdruck. Zusätzlich zu einem Katalysator, der bei anderen Verfahren nötig ist, um die Reaktion zu beschleunigen, nutzt das internationale Team ein Plasma, um das Kohlendioxid reaktionsbereit zu machen.
[b]Elektronen mobilisieren die Atome[/b]
Ein Plasma – in diesem Fall ein Niedertemperatur-Plasma – besteht aus einem Gemisch aus Ionen und freien Elektronen. Es ähnelt einem Gas, ist aber neben fest, flüssig und gasförmig ein eigener Aggregatzustand. „In dem Plasma gibt es unzählige Elektronen mit hoher Energie", so Xiaoxing Wang, ebenfalls Assistenzprofessor an der Penn State. Diese geben ihre Energie sowohl an Kohlendioxid als auch an den Reaktionspartner Wasserstoff ab. Damit aktivieren sie die Oberflächen der Atome. Schützenhilfe leistet ein Katalysator, den die Forscher noch verbessern wollen, um die Ausbeute zu erhöhen. Der gesamte Prozess findet in einem Reaktor statt, der den Innenraum von der Außenwelt abschottet.
[b]74 Prozent Kohlendioxid werden genutzt[/b]
Bisherige Versuche, die Reaktion mit Elektronen in einem Plasma zu katalysieren, brachten nur Kohlenstoffmonoxid und Methan hervor. Mit dem neuen Verfahren lassen sich in einem einzigen Schritt höhere Kohlenwasserstoffe herstellen. Dabei werden 74 Prozent des Kohlendioxids umgesetzt.
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