Nano-Katalysatoren halten die Umwelt sauber

Katalysatoren, die aus einem Atom oder allenfalls zweien bestehen, können den Weg in eine grüne Zukunft ebnen, sagen zumindest Forscher der Dänischen Technischen Universität (DTU). Bereits heute ist die Wissenschaft bei Katalysatoren angekommen, deren Dimensionen in den Nanobereich führen. Diese sorgen dafür, dass Ausgangsmaterialien, die nicht oder nur schleppend miteinander reagieren, sehr schnell verschmelzen. Dabei bleiben sie meist unverändert, sie werden also nicht verbraucht.

Von den ein- beziehungsweise zweiatomigen Katalysatoren verspricht sich Jakob Kibsgaard, DTU-Assistenzprofessor für Physik, gezieltere Reaktionen. Die entstehenden Materialien sind sehr rein, sodass sich sie sofort nutzen lassen. Er kann sich vorstellen, derartige Katalysatoren zur Aufbereitung von Wasser oder zur Herstellung von Treibstoffen einzusetzen.

Kibsgaard ist sicher, dass Katalysatoren der Schlüssel für die umweltverträgliche Herstellung von Chemikalien ohne den Einsatz von fossilen Rohstoffen wie Erdöl und Gas sind. Heute fokussiere sich die Forschung noch auf nanometergroße Reaktionsbeschleuniger. Für ihn bilden die noch um ein Vielfaches kleineren Katalysatoren eine völlig neue Klasse. Noch weiß man wenig über diese Reaktionsbeschleuniger, aber Kibsgaard ist zuversichtlich, dass sie in den nächsten Jahren die Funktionsweise der Katalysatoren besser verstehen.

Keine gefährlichen Nebenprodukte

Die neuen Katalysatoren könnten beispielsweise eingesetzt werden, um eine elektrochemische Reaktion zu beschleunigen, bei der Wasserstoffperoxid zur Reinigung von Wasser entsteht. Das wäre eine umweltfreundliche Methode, bei der keinerlei Nebenprodukte anfallen, die entsorgt oder weiterverarbeitet werden müssten. Auch ist laut Kibsgaard die Herstellung kleiner Wasseraufbereitungsanlagen möglich, die überall auf der Welt eingesetzt werden könnten, selbst in den abgelegensten Regionen. Sein Traum ist es, ohne großen energetischen Aufwand aus CO₂ Methanol herzustellen, einen flüssigen Treibstoff etwa für Autos. (pte/ Kempkens)

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