"Wundermaterial" soll CO2 einfangen und in Energie umwandeln

Es gibt ein Material, das klimaschädliches CO2 durch eine spezielle Oberfläche einfangen kann. Schon seit längerem ist die Substanz namens „MOF-525“ in der Forschung bekannt. Die Bezeichnung ist eine Abkürzung für „Metall-Organisches Gerüst“ (Metal-Organic Framework). 

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Es handelt sich dabei um ein Material, das sich durch eine besonders hohe Porosität, eine große innere Oberfläche und spezielle Oberflächenchemie auszeichnet. Seine Strukturen bilden eine Art 3D-Netzwerk mit vielen winzigen Hohlräumen im Nanomaßstab. Dadurch gleicht das Material einem Schwamm. Gestaltet man diesen in einer gewissen Art und Weise, könnte das Material  chemische Verbindungen wie CO2 einfangen – so ist die Überlegung.

Durch diese Eigenschaften gilt das Material als attraktiver Kandidat, um unerwünschtes, freigesetztes CO2 wieder einzufangen. Später könnte das Material sogar die Basis für die Umwandlung des eingefangenen CO2 in Energie darstellen – es handelt sich daher um ein wahres „Wundermaterial“. 

Forschenden schufen Membran

Das Problem war bisher allerdings, dass niemand wusste, wie man das Material im großen Stil produzieren könnte. Nun fanden amerikanische Forschende der Universität Virginia einen neuen Ansatz für die Herstellung. „Wenn man diese MOFs großflächig herstellen kann, werden neue Anwendungen möglich, wie etwa die Herstellung einer Membran für die CO2-Abscheidung und elektrokatalytische Umwandlung in einem einzigen System“, sagte der Chemieingenieur Gaurav Giri gegenüber der Plattform phys.org.

Die amerikanischen Forschenden haben nun die Bestandteile des MOFs mit einer speziellen Lösung gemischt und dann auf einem Substrat verteilt. Dann ließen sie die Lösung verdunsten. Übrig blieb ein dünner MOF-Film auf dem Substrat. 

So schufen die Forschenden eine Membran, die CO2 einerseits einfangen und später auch die Basis für dessen Umwandlung in Energie darstellen kann. MOF-525 erzeugt keine Energie direkt, aber es kann wesentlich zur Energieumwandlung und Energiespeicherung beitragen. Durch seine photokatalytischen Eigenschaften kann es CO2 in nutzbare Brennstoffe umwandeln.