Aus Sonnenlicht, Methan und CO2 werden wertvolle Gase für Treibstoffe und die Industrie

Forscher:innen der McGill University haben sich von der Natur inspirieren lassen und eine Methode entwickelt, um zwei der wirkungsvollsten Treibhausgase in nützliche Chemikalien zu verwandeln, die für die Produktion von Treibstoffen oder als Rohstoffe für die Industrie verwendet werden können. Vorbild dafür ist der Photosynthese-Prozess, bei dem die Energie der Sonne genutzt wird.

Neues Verfahren produziert wichtige Rohstoffe

Die Forscher:innen haben das Verfahren auf den Namen „photo-driven-oxygen-atom-grafting“ getauft. Bei dem Prozess kommen Gold, Palladium und Galliumnitrid als Katalysatoren zur Verfügung, um CO2 und Methan chemisch in Kohlenmonoxid und grünes Methanol umzuwandeln. Alles, was es dazu noch braucht, ist das Licht der Sonne.

„Imagine a world where the exhaust from your car or emissions from a factory could be transformed, with the help of sunlight, into clean fuel for vehicles, the building blocks for everyday plastics, and energy stored in batteries. That’s precisely the kind of transformation this new chemical process enables„, so Hui Su von der Fakultät für Chemie der McGill University.

Während des Prozesses findet eine Kettenreaktion statt, bei der ein Sauerstoffatom vom Kohlendioxid abgespaltet wird und auf ein Methan-Molekül übergeht. Dieses wird damit zu grünem Methanol, welches etwa 60 bis 95 Prozent weniger Treibhausgasemissionen verursacht wie konventionelle Treibstoffe. Das Verfahren ist skalierbar und kann im Zusammenspiel mit gängigen CO2-Abscheideverfahren genutzt werden.

Die Natur als Vorbild

Das Kohlenmonoxid, das quasi als Nebenprodukt des Verfahrens entsteht, spielt unter anderem eine Rolle in der medizinischen Forschung, da es gegen Entzündungen helfen und bei der Behandlung von Lungenschäden und Sepsis sowie bei Organtransplantationen verwendet werden kann.

„By tapping into the abundant energy of the sun, we can essentially recycle two greenhouse gases into useful products. The process works at room temperature and doesn’t require the high heat or harsh chemicals used in other chemical reactions„, so Chao-Jun Li, der ebenfalls an der Entwicklung des Verfahrens beteiligt war.

Während der Photosynthese konvertieren Pflanzen Kohlendioxid und Wasser mit Hilfe von Sonnenlicht zu Energie und Sauerstoff. Das neue Verfahren basiert auf einem ähnlichen Prozess.

„This innovation offers a promising path towards Canada’s target of net-zero emissions by 2050 and turns an environmental challenge into an opportunity for a more sustainable future„, erklärt Jing-Tan Han, einer der Erstautoren der Studie.

via McGill University