Koh­len­di­oxid als Rohstoff

For­scher der Ruhr-Uni­ver­si­tät Bochum haben einen Weg gefun­den, kli­ma­schäd­li­ches CO2 in einen Alko­hol zu ver­wan­deln, der als Aus­gangs­stoff für die che­mi­sche Indus­trie die­nen könn­te. Und zwar ohne dass gro­ße Men­gen an Salz­ab­fäl­len ent­ste­hen wie übli­cher­wei­se der Fall. Den Reak­ti­ons­me­cha­nis­mus beschreibt das Team um Timo Wend­ling und Prof. Dr. Lukas Goo­ßen gemein­sam mit einem Kol­le­gen der Tech­ni­schen Uni­ver­si­tät Kai­sers­lau­tern in der Zeit­schrift „Che­mi­stry – A Euro­pean Journal“.
Um Koh­len­di­oxid in einen Alko­hol zu über­füh­ren, ohne dass dabei uner­wünsch­te Abfall­pro­duk­te ent­ste­hen, ist eine zwei­schrit­ti­ge Reak­ti­on erfor­der­lich. Das Pro­blem: Die bei­den Teil­re­ak­tio­nen sind aus ener­ge­ti­schen Grün­den qua­si nicht unter einen Hut zu brin­gen. Um die Pro­zes­se aus ther­mo­dy­na­mi­scher Sicht ver­ein­bar zu machen, braucht es geeig­ne­te Kata­ly­sa­to­ren, die die Teil­re­ak­tio­nen erleichtern.

Kata­ly­sa­tor und Lösungs­mit­tel entscheidend

Das Team tes­te­te zahl­rei­che Sub­stan­zen und fand schließ­lich zwei Kata­ly­sa­to­ren, die die erfor­der­li­chen Eigen­schaf­ten besit­zen: eine Kup­fer­ver­bin­dung für den ers­ten Reak­ti­ons­schritt und eine Ver­bin­dung aus Rho­di­um und Molyb­dän für den zwei­ten Schritt. Ent­schei­dend war auch die genaue Zusam­men­set­zung und Men­ge des Lösungs­mit­tels, in dem die Reak­ti­on stattfand.

Wirt­schaft­lich und öko­lo­gisch von Vorteil

Mit dem vor­lie­gen­den Kata­ly­sa­tor­sys­tem erziel­ten die For­scher für die Base eine Recy­cling­ra­te von 40 Pro­zent. „Das zeigt, dass die Base nicht wäh­rend der Reak­ti­on zer­stört wird, aber dass das Ver­fah­ren noch deut­lich ver­bes­sert wer­den muss, um indus­tri­ell anwend­bar zu wer­den“, sagt Lukas Goo­ßen, Mit­glied im Exzel­lenz­clus­ter Ruhr Explo­res Sol­va­ti­on, kurz Resolv. „Wir haben einen ers­ten wich­ti­gen Schritt gemacht, um CO2 für die che­mi­sche Indus­trie nutz­bar zu machen, was wirt­schaft­lich und öko­lo­gisch ein gro­ßer Vor­teil wäre.“