Kat 2.0 macht grünes Methanol wirtschaftlich
Doppelte Funktionalität beschleunigt Herstellung und sichert CO2-neutrale Ernergieversorgung
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So wird aus CO2 und Wasserstoff Methanol (Illustration: yale.edu) |
Columbus/New Haven (pte012/25.02.2025/11:30)
Forscher der Ohio State University (OSU) und der Yale University sind der Wirtschaftlichkeit der grünen Wasserstoffproduktion nähergekommen. Denn der Energiebedarf sinkt durch ihren neuen Katalysator stark. Methanol und Ammoniak sind die aussichtsreichsten Chemikalien für die Energieversorgung der Zukunft. Beide haben eine hohe Energiedichte und sind klimaneutral.
Produktion in zwei Schritten
Der neue Katalysator verschmilzt das CO2 aus der Luft und Wasserstoff zu Methanol. Der Reaktionsbeschleuniger hat nicht ein einziges Reaktionszentrum wie seine Vorgänger, sondern zwei. Das erste spaltet ein Sauerstoffatom ab, sodass Kohlenstoffmonoxid entsteht, das zweite ermöglicht die Reaktion zwischen Wasserstoff und CO.
Das neue Verfahren besteht aus einer chemischen Verbindung namens Nickel-Tetramethoxyphthalocyanin, die Kobaltatome enthält. Sie wird auf Kohlenstoffnanoröhrchen fixiert. Am Nickel-Katalysator wird das Sauerstoffatom abgetrennt. Das entstehende CO wandert dann zu einem Kobaltatom, dem zweiten Reaktionszentrum, das zwei Nanometer entfernt ist und die Verbindung mit Wasserstoff katalysiert. Die Effektivität steigt um das 1,5-Fache, heißt es.
Grünes Methanol vielfach nutzbar
"Unser Ergebnis bietet eine potenziell skalierbare Lösung zur Reduzierung des CO2-Fußabdrucks und zur Beschleunigung des Übergangs zu sauberer Energie", sagt Conor Rooney, Postdoc im Labor von Hailiang Wang an der Yale University.
"Grünes Methanol ist ein flexibler chemischer Rohstoff, der für Hunderte gängiger Produkte wie Kunststoffe, Chemikalien und Lösungsmittel verwendet wird. Es ist auch ein vielversprechender grüner Kraftstoff, der zur Bewältigung von Umweltproblemen und zur Deckung des Energiebedarfs beiträgt", so Alvin Chang, Doktorand für Chemie- und Bio-Engineering an der OSU.
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