Künstliche Fotosynthese: Solarzelle saugt CO2 aus der Luft und macht daraus Treibstoff

An der Chicago’s University of Illinois ist eine Art fotosynthetische Solarzelle entstanden, die die Sonnenenergie dazu nutzt, CO2 in Treibstoff umzuwandeln: Sie kehrt den Prozess, der zum Treibhauseffekt führt, ganz einfach um!

Wissenschaftler fanden einen kostengünstigen und effizienten Katalysator

»Die neue Solarzelle ist nicht photovoltaisch – sie ist fotosynthetisch«, sagt deshalb auch ganz folgerichtig Salehi-Khojin als führender Mitarbeiter dieses spannenden Forschungsprojekts. Die nicht nachhaltige Einbahnstraße vom Treibstoff zum CO2 hat sich hiermit in einer Art Recyclingprozess endlich umgekehrt – und das mit Hilfe der Sonnenkraft wie bei einer Pflanze. Der Schlüssel zum Erfolg lag darin, einen geeigneten Katalysator zu finden, der atmosphärisches CO2 in brennbaren Treibstoff umwandeln kann, und das möglichst effizient und kostengünstig. Die Forscher arbeiteten zu diesem Zweck mit nanostrukturierten Komponenten, den Übergangsmetallen Dichalkogenide (TMDC`s). Dabei trafen sie auf die Wolfram-Diselenide, die gemeinsam mit Wasser und einer speziellen ionischen Flüssigkeit den Umsetzungsprozess 1000 x mal schneller schafften als teure Metalle, die normalerweise in CO2-reduzierenden Technologien verwendet werden. Gleichzeitig sind diese neuen Substanzen sehr viel günstiger zu haben.

Utopie: gewaltige fotosynthetische Solaranlagen auf dem Mars

100 W Licht pro Quadratmeter stoßen nun eine Reaktion an, die an der Kathode Wasserstoff und Kohlenmonoxid hervorbringt. Freie Sauerstoff- und Wasserstoffionen werden hingegen an der Anode generiert. Daraus wiederum entsteht ein synthetisiertes Gas, das entweder zur energetischen Nutzung verbrannt oder in Diesel umgewandelt werden kann. Auch andere kohlenwasserstoffbasierte Treibstoffe sind aus dem Fotosynthese-Produkt herstellbar. Laut Angabe der Wissenschaftler ist eine großräumige Nutzung möglich, aber auch kleiner Privatanlagen lassen sich realisieren. Geradezu utopisch erscheint die Idee, große Fotosynthese-Anlagen auf dem kohlendioxidreichen Mars zu installieren, falls sich dort tatsächlich Wasser finden lässt.

Quelle: news.uic.edu

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