Statt 24 Stunden: Forscher machen in Minuten Treibstoff aus CO2

Kohlendioxid (CO2) ist zwar ein natürlicher Bestandteil der Atmosphäre, doch durch menschliche Aktivitäten ist seine Konzentration stark angestiegen – mit dramatischen Folgen für das Klima bzw. uns Menschen. Um dem entgegenzuwirken, arbeiten Forscher weltweit an Lösungen, um CO2 sinnvoll weiterzuverwenden.

Forscher verschiedener Universitäten haben nun ein Verfahren zur Umwandlung von Kohlendioxid (CO2) in Kohlenmonoxid (CO) entwickelt. So kann Kohlenmonoxid als Ausgangsmaterial für Treibstoffe verwendet werden. 

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Rekordgeschwindigkeit 

Mit der von den Forschern entwickelten Methode dauert die Umwandlung statt 24 Stunden nur noch 15 Minuten. Damit konnten aber auch weitere Hürden bei der Umwandlung von CO2 in CO überwunden werden.

Denn die bisher eingesetzten Materialien waren kostspielig, instabil, wenig selektiv und aufwändig in der Herstellung. “Es wäre einfach nicht machbar, sie in einem industriellen Umfeld zu verwenden”, sagt Liu Tengyi von der Tohoku-Universität. 

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Neue Materialien

Statt der üblichen Materialien verwendeten die Forscher verschiedene Phthalocyanine, also eine Art chemischer Verbindungen. Darunter waren zum Beispiel Nickel- oder Eisenphthalocyanine. Schließlich zeigte sich, dass Kobaltphthalocyanine die höchste Effizienz bei der Umwandlung von CO2 in CO aufweisen.

Die Kobaltverbindung wird bei der Umwandlung als Katalysator eingesetzt, um die chemische Reaktion zu beschleunigen, bei der Kohlendioxid in Kohlenmonoxid umgewandelt wird. Das Besondere daran ist, dass sie nicht aufwändig hergestellt, sondern einfach auf die Elektrodenoberfläche aufgesprüht wird. Also ähnlich wie Graffiti.

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Kristalline Schicht

Herkömmliche Methoden erfordern das Mischen, Trocknen und die Wärmebehandlung des Kohlenstoffs. Dieser Prozess kann bis zu 24 Stunden dauern. Mit der neuen Methode konnte eine Stromdichte von 150 Milliampere/cm2 über 144 Stunden aufrechterhalten werden.

Die kristallinen Schichten, die durch die Phthalocyanine auf der Elektrodenoberfläche gebildet wurden, ermöglichten einen effizienten Elektronentransfer. Dadurch konnte Kohlenmonoxid in nur 15 Minuten erzeugt werden.