Methanolsynthese aus Kohlendioxid weiter optimiert

 

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In Methanol sehen viele Ingenieure und Naturwissenschaftler die zukünftige Basis nicht nur der automobilen Gesellschaft, sondern auch das Speichermedium für Energie der Zukunft. Methanol lässt sich in Brennstoffzellen einfach verstromen. Energie ist unmittelbar bei Bedarf verfügbar. Brennstoffzellen für die Verstromung sind günstig und leistungsstark. Die Lagerung / Speicherung von Methanol ist relativ ungefährlich und einfacher noch als die von Benzin. Es fehlt ein günstiges Verfahren zu seiner Synthese, dass möglichst zudem bei hoher Effizienz auch diskontinuierlich arbeiten kann, um so Stromspitzen, wie sie beim Betrieb von Windkraft- oder Fotovoltaikanlagen entstehen nicht nur zu speichern sondern auch mobil verfügbar zu machen. Klassische Verfahren zu Methanolsynthese bedienen sich zudem entweder fossiler Stoffe wie Methan oder Syngas (einer Mischung aus Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Wasserstoff). Ziel ist aber eine Direktsynthese von Methanol aus Kohlendioxid und Wasserstoff, wobei der Wasserstoff elektrolytisch aus einem Stromüberangebot erzeugt werden soll.

Science Daily berichtet in einem Beitrag „Newly discovered catalyst could lead to the low-cost production of clean Methanol from carbon dioxide“ vom 2. März 2014 über ein neues, an der Stanford Universität entwickeltes Verfahren zur direkten Methanolsynthese aus Wasserstoff und Kohlendioxid. http://www.sciencedaily.com/releases/2014/03/140302143628.htm

Der wesentliche Fortschritt besteht zum einen in dem als Katalysator verwendeten Nickel/Gallium, das hundertfach eine effizientere Methanolsynthese als bisher verwandte Kupfer-Zink-Alluminium-Kalatysatoren erlaubt  und dabei wesentlich weniger Kohlenmonoxid als Nebenprodukt produziert. Zudem funktioniert der Katalysator auch bei Raumtemperatur.

In 2009 zeigten Forscher am Institute for Bioengineering and Nanotechnology in Singapur, dass auch heterozyklische, aromatische Moleküle als Katalysatoren in der  Methanolsynthese aus Kohlendioxid und Wasserstoff taugen. http://www.sciencedaily.com/releases/2009/04/090420121342.htm Ihr Bericht erschien in der „Angewandte Chemie International Edition, 2009; 48 (18) unter „Conversion of Carbon Dioxide to Methanol with Silanes over N-Heterocyclic Catalysts“

Die oben beschriebenen, neuen Verfahren zur Direktsynthese von Methanol stellen einen wesentlichen Baustein auf dem Weg zur Methanolgesellschaft dar. Ein weiterer Baustein muss aber die extensive Produktion / Anreicherung von Kohlendioxid sein. Als Quelle des Kohlendioxids kann auf lange Sicht zudem kein Kraftwerk dienen, dass seine Energie aus fossilen Quellen (Kohle, Gas) bezieht, sondern sollte zur Reduktion des atmosphärischen CO2-Gehaltes beitragen und so Teil des Kohlenstoffkreislaufs werden. Durch gesteuerte Synthese können zudem außer Methanol auch andere Kohlenwasserstoffe erzeugt werden, deren Verwendung z. B. als langlebiger Kunststoff mittelbar zur Reduktion des Klimagases beträgt.

Eine Idee zur Anreicherung von Kohlendioxid aus der Umgebungsluft hat die Technik-Garage in einem ihrer Projekte „Rettung der Welt durch ein Stückchen Silikonschlauch“ http://technik-garage.de/?page_id=42 beschrieben.

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