Inverse Verbrennung könnte zu neutralen Kraftstoff-Zyklen führen

Verbrennungsmotoren erzeugen Kohlenstoffdioxid, das als Treibhausgas in die Atmosphäre eingeleitet wird. Das ist simple, physikalische Realität. Forscher arbeiten jedoch an umgekehrten Verbrennungsprozessen, mit denen das Kohlenstoffdioxid wieder in Kraftstoff gewandelt werden kann.

Bild: Fueling, faungg, Flickr, CC BY-SA 2.0

Umkehrung des Verbrennungsprozesses

Wissenschaftler der University of Texas at Arlington behaupten in der Publikation PNAS, dass sie gezeigt hätten, wie sich Kohlenstoffdioxid mit konzentriertem Licht, Hitze, hohem Druck und Wasser in einen nutzbaren Kraftstoff wandeln lässt. Natürlich würde bei der Verbrennung der Kraftstoffe wieder Kohlenstoffdioxid erzeugt werden, das in die Atmosphäre gelangt, aber die Forscher sagen, mit ihrer Methode ließe sich ein neutraler Kraftstoffkreislauf erzeigen, bei dem kein zusätzliches Kohlenstoffdioxid in die Atmosphäre eingeleitet wird.

“We are the first to use both light and heat to synthesize liquid hydrocarbons in a single stage reactor from carbon dioxide and water”, so Brian Dennis, der an dem Projekt teilnahm, in einem Statement.

Um zu zeigen, dass ihre Methode funktioniert, haben die Forscher einen Reaktor mit einer Arbeitstemperatur von 180 bis 200 Grad Celsius verwendet, um bei einem Druck von 1 bis 6 Atmosphären mit einem Katalysator aus Kobalt und Titandioxid Wasser und Kohlenstoffdioxid in Kohlenwasserstoff und Sauerstoff umzuwandeln. Wirklich effizient ist die Methode noch nicht, die Ausbeute lag in den Versuchen bei knapp 13 Prozent, aber die Forscher arbeiten daran, die Effizienz zu erhöhen.

Sonnenlicht als Energiequelle

Die Idee hinter dem Prozess ist es, eines Tages Sonnenlicht zu nutzen, um die Hitze und Energie für den Prozess bereitzustellen und so eine mit Sonnenenergie betriebene inverse Verbrennung zu erreichen. Ein Vorschlag, um dies umzusetzen, ist die Verwendung von Parabolspiegeln.

Bis dies umgesetzt werden kann haben die Wissenschaftler noch Einiges zu tun, aber aus Sicht des Teams hat die Technologie viel Potential. “[This] would revolutionize how solar fuel replacements for gasoline, jet, and diesel solar fuels could be produced and could lead to a carbon-neutral fuel cycle”, so heißt es in dem Paper.

Momentan suchen die Forscher nach einem besseren Katalysator für die Reaktion. Der momentan verwendete Katalysator, der auf Titandioxid basiert, kann nicht das volle Spektrum an sichtbaren Licht absorbieren und ist daher nicht unbedingt für die Verwendung mit Sonnenlicht geeignet.

Die Technologie hat definitiv noch ihre Schwachstellen. Beispielsweise die Tatsache, dass es schwierig werden dürfte, die Welt zu überzeugen, dass die Produktion weiterer fossiler Brennstoffe wirklich die Lösung ist. Hinzu kommt, dass die Technik weltweit verwendet werden müsste, um eine echte Auswirkung auf den Kohlenstoffdioxid-Kreislauf zu haben.