Statt sinnlosem Verbrennen: Professorin wandelt Methan in Benzol um

Auf jedem Ölfeld brennen Fackeln. Auf Förderplattformen im Meer auch. Hier wird Erdgas abgefackelt, das als Nebenprodukt bei der Ölförderung ans Tageslicht gelangt. Man könnte es in Drucktanks füllen, verflüssigen oder Pipelines bauen, damit es dort genutzt werden kann, wo es gebraucht wird. Ist aber total unwirtschaftlich. Also wird es verbrannt. Pro Jahr sind es 150 Milliarden Kubikmeter.

Jahresbedarf: 40 Millionen Tonnen

Das will Sheima Khatib, Assistenzprofessorin und Chemieingenieurin an der Texas Tech University in Lubbock, ändern. Sie will kleine Anlagen bauen, in denen das Erdgas (Methan) mit Hilfe eines Katalysators bei relativ niedrigen Temperaturen in Benzol und Wasserstoff umgewandelt wird. Benzol ist flüssig, kann also leicht transportiert werden. Es ist ein wichtiger Rohstoff für die Chemieindustrie. Sie verbraucht davon weltweit 40 Millionen Tonnen, die fast ausschließlich aus Erdöl gewonnen werden.
Wasserstoff lässt sich in Brennstoffzellen in Strom umwandeln. Sie sind so kompakt, dass man sie auf Plattformen und in Ölfeldern stationieren kann.

Neuartiger Katalysator senkt die Prozesstemperatur

Die Herstellung von Benzol aus Methan erfordert normalerweise hohe Temperaturen und Drücke. Khatib setzt einen speziellen Katalysator ein, der die Umwandlung schon bei niedrigem Druck und mäßiger Temperatur in Gang setzt. Basismaterial ist Zeolith, eine Keramik, die Silizium-, Aluminium- und Sauerstoffatome enthält. Diese ordnen sich so an, dass winzige Poren und Gänge entstehen, die unterschiedlich groß sind. Der Zeolith wird mit Molybdänoxid beschichtet. Dieses dringt in die Poren ein, die eine vergleichbare Größe wie Benzolmoleküle haben. Das Oxid aktiviert das Methan. Die Katalysatorarbeit leistet der Zeolith.

MIT-Forscher stellen Methanol her

Ob die Industrie das Verfahren akzeptiert und einsetzt, wenn es serienreif ist ist noch nicht gesagt. Das Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge/USA stellte vor rund einem Jahr ein ähnliches Verfahren zur Nutzung von vermeintlichem Abfall-Methan vor. Bis jetzt wird es nicht genutzt. Die MIT-Forscher arbeiten mit einem anderen Katalysator. Es handelt sich um ein elektrochemisches Verfahren. Strom wird benötigt, um den Katalysator ständig zu erneuern. Heraus kommt Methanol, das beispielsweise als Treibstoff in Verbrennungsmotoren genutzt werden kann.