Erdöl-Ersatz aus der Luft

Durch ein neuartiges elektrochemisches Verfahren lässt sich Allylalkohol nun mit einem rund viermal höheren Wirkungsgrad herstellen. Entwickelt hat es ein südkoreanisches Forscherteam vom Gwangju Institute of Science and Technology (GIST) unter Leitung von Jaeyoung Lee. Die Herstellung dieser hochwertigen Verbindungen in flüssiger Form ist wegen komplexer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen und der geringen Stabilität der Reaktionszwischenprodukte schwierig.

Aus klimaschädlichem Kohlenstoffdioxid (CO₂) lassen sich wertvolle Produkte herstellen, wodurch sich die Erderwärmung verlangsamt. Lee und seine Kollegen haben mit ihrem Verfahren einen wirtschaftlichen Weg gefunden und die Effektivität des Prozesses entscheidend verbessert. Dass Wertstoffe aus CO₂ bisher nicht im großen Stil hergestellt werden hat einen einfachen Grund: Die Kosten sind zu hoch, weil die Wirkungsgrade zu niedrig sind.

Der größte Teil der eingesetzten Energie, meist Wind- und Solarstrom, verpufft wirkungslos, etwa bei der Erzeugung von Allylalkohol aus CO₂, der als industrielles Lösungsmittel, Herbizid und Fungizid sowie als Rohstoff bei der Herstellung verschiedener Polymere, Arzneimittel, Pestizide und anderer Verbindungen verwendet und aus fossilen Rohstoffen hergestellt wird. Bei dieser Produktionstechnik gehen gut 85 Prozent des eingesetzten Stroms verloren.

Auf den Katalysator kommt es an

Dass die neue Methode der Forscher funktioniert, liegt an der Entwicklung eines raffinierten Katalysators, der die Reaktion zwischen den eingesetzten Rohstoffen Wasserstoff und CO₂ entscheidend beschleunigt. Er besteht aus einer Verbindung von Kupferphosphid und einer Nickel-Eisen-Legierung. Diese Technologie sei ein Durchbruch auf dem Weg zur CO₂-Neutralität, so Lee und könnte neue Wege für eine wirtschaftliche elektrochemische CO₂-Abscheidung und -Nutzung eröffnen, indem CO₂, das nur ein Kohlenstoffatom enthält, selektiv in Allylalkohol umgewandelt wird, eine hochwertige Verbindung mit drei oder mehr Kohlenstoffatomen.

Die Technologie könnte neue Geschäftsfelder für die Kohle-, Petrochemie- und Stahlindustrie eröffnen, die einem wachsenden Druck ausgesetzt sind, die CO₂-Emissionen zu senken, indem sie das Klimagas, das bei der Verarbeitung der Rohstoffe frei wird, einfängt und in Wertstoffe umwandelt, sieht Lee positive Perspektiven. (pte)