idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Thema Corona

Science Video Project
idw-Abo

idw-News App:

AppStore

Google Play Store



Magazin
Teilen: 
28.06.2022 09:09

Neue Technik für den Klimaschutz: Aus CO2 wird Methanol

Dr. Florian Aigner PR und Marketing
Technische Universität Wien

    Die TU Wien entwickelte ein chemisches Verfahren, bei dem mit Hilfe spezieller Katalysatoren aus klimaschädlichem Kohlendioxid wertvolles Methanol entsteht.

    Aus Klimaschutzgründen steht fest: Kohlendioxid darf nicht in die Atmosphäre. Dort, wo sich die Entstehung von Kohlendioxid nicht verhindern lässt, sollte es abgeschieden und in andere Stoffe umgewandelt werden.

    Am besten ist es freilich, wenn dadurch Substanzen entstehen, die Wert haben und verkauft werden können. An der TU Wien wurde dafür nun eine neue Methode entwickelt: Mit Hilfe eines speziellen Katalysatormaterials aus Schwefel und Molybdän wird aus CO2 flüssiges Methanol. Die neue Technologie wurde bereits patentiert, gemeinsam mit Industriepartnern soll das Verfahren nun auf industriellen Maßstab skaliert werden.

    Profit aus Abgas

    Genau dort, wo Kohlendioxid in maximaler Konzentration vorkommt – etwa direkt im Abgasstrom großer Industrieanlagen – kann man es am effizientesten nutzen. Die Idee, das Kohlendioxid dort in wertvolle Produkte umzuwandeln, ist nicht neu. Es ist allerdings eine schwierige und aufwändige Aufgabe. Bei manchen Verfahren muss das CO2 vorher angereichert und abgetrennt werden, das verursacht zusätzlich Kosten und Energieaufwand.

    „Um Kohlendioxid umzuwandeln, verwendete man bisher oft Katalysatoren, die auf Kupfer basieren“, sagt Prof. Karin Föttinger vom Institut für Materialchemie der TU Wien. „Sie haben allerdings den großen Nachteil, dass sie nicht robust sind. Wenn im Abgasstrom neben Kohlendioxid auch noch bestimmte andere Substanzen vorkommen, zum Beispiel Schwefel, dann verliert der Katalysator rasch seine Wirkung. Man sagt, der Katalysator wird vergiftet.“

    Karin Föttinger machte sich daher mit ihrer Forschungsgruppe auf die Suche nach einem besseren Material. „Wenn man solche Methoden nicht nur im Labor, sondern auch im großen Maßstab in der Industrie einsetzen will, dann braucht man einen Katalysator, der vielleicht zwar ein bisschen weniger aktiv ist, aber dafür robust, haltbar und zuverlässig“, erklärt Föttinger. „Man möchte ganz gewöhnliche Industrieabgase ohne Vorbehandlung verarbeiten können.“

    Die Erfolgsformel: Schwefel und Molybdän

    Das Forschungsteam der TU Wien konnte zeigen, dass Katalysatoren auf Basis von Schwefel und Molybdän diese Anforderungen erfüllen. Spezielle Zusatzelemente, etwa Mangan, sorgen dafür, dass das eigentlich sehr unreaktive Kohlendioxid aufgespalten und umgewandelt wird. Durch die Wahl solcher Zusatzelemente kann man die Eigenschaften der Katalysatoren genau an den gewünschten Einsatzbereich anpassen. So lässt sich nun aus CO2-haltigem Abgas Methanol herstellen.

    „Methanol ist ein attraktives Produkt. Es ist bei Raumtemperatur flüssig, lässt sich also problemlos lagern. Es wird in der Industrie benötigt, bisher stellt man es normalerweise aus fossilen Rohstoffen her“, sagt Karin Föttinger. „Wenn man möchte, kann man mit unseren Katalysatoren aber auch andere Moleküle herstellen, etwa höhere Alkohole. Wir arbeiten derzeit noch daran, genau herauszufinden, wie man Parameter wie Druck und Temperatur am besten wählt, um unterschiedliche Produkte zu erzeugen.“

    Die Methode wurde nun patentiert, jetzt soll sie in Zusammenarbeit mit Partnerfirmen auf Industriemaßstab hochskaliert werden. „Wir arbeiten bereits mit interessierten Firmen zusammen, gleichzeitig suchen wir nach weiteren möglichen Kooperationen“, sagt Karin Föttinger. Die neuartigen Katalysatoren sollen auf diese Weise einen wichtigen Beitrag leisten, die Industrie klimaneutral zu machen und Stoffkreisläufe zu schließen.

    Die Patentierung wurde unterstützt vom Patent- und Lizenzmanagement des Forschungs- und Transfersupports der TU Wien.
    https://www.tuwien.at/index.php?id=1925

    Das Forschungsprojekt wird als Teil des Doktoratskollegs „CO2 Refinery“ weiter verfolgt, das an der TU Wien interdisziplinär neue Methoden zur umweltfreundlichen Verwertung von CO2 entwickelt.
    https://www.tuwien.at/co2refinery


    Wissenschaftliche Ansprechpartner:

    Dr. Karin Föttinger
    Institut für Materialchemie
    Technische Universität Wien
    +43 1 58801 165110
    karin.foettinger@tuwien.ac.at


    Bilder

    Molybdändisulfid im Rasterelektronen-Mikroskop
    Molybdändisulfid im Rasterelektronen-Mikroskop
    TU Wien
    TU Wien

    Karin Föttinger, und Gernot Pacholik vor der Apparatur für die Katalysatortests in der CO2 Hydrierung
    Karin Föttinger, und Gernot Pacholik vor der Apparatur für die Katalysatortests in der CO2 Hydrierun ...
    TU Wien
    TU Wien


    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten, jedermann
    Chemie, Umwelt / Ökologie
    überregional
    Forschungsergebnisse, Forschungsprojekte
    Deutsch


     

    Molybdändisulfid im Rasterelektronen-Mikroskop


    Zum Download

    x

    Karin Föttinger, und Gernot Pacholik vor der Apparatur für die Katalysatortests in der CO2 Hydrierung


    Zum Download

    x

    Hilfe

    Die Suche / Erweiterte Suche im idw-Archiv
    Verknüpfungen

    Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.

    Klammern

    Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).

    Wortgruppen

    Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.

    Auswahlkriterien

    Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).

    Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).