Treibstoff aus Kohlenstoffdioxid – Per Zufall entdeckt

Die wissenschaftlichen Beweise sind zahlreich und erdrückend : Das seit der industriellen Revolution mit der Verbrennung von fossilen Stoffen in die Atmosphäre freigesetzte Kohlenstoffdioxid ist für einen wesentlichen Temperaturanstieg auf der Erde ursächlich. Die Konsequenz muss daher sein, das in der Erde noch enthaltene Öl und Gas nicht mehr zu verbrennen oder das überschüssige CO ₂ wieder aus der Atmosphäre zu holen – am Besten beides.

In der Theorie lässt sich Kohlenstoffdioxid mit großem Energieaufwand und Wasserstoff wieder zu etwas Brennbarem formen, etwa Methan (CH ₄ ) oder Ethanol (CH ₃ -CH ₂ -OH) – die dafür aufgewandte Energie muss natürlich aus regenerativen Quellen stammen wie etwa Sonnen- oder Windkraft, sonst ginge die Rechnung nicht auf. In Form von Methan und Ethanol würde sich erneuerbare Energie auch speichern lassen – derartige Technologien sind für die Energiewirtschaft der Zukunft unabdingbar, schließlich scheint die Sonne ebenso wenig permanent wie der Wind weht.

Sprit aus der Asche des Öls

Von technologischen Fortschritten zweier Forschergruppen bei der Umwandlung von CO ₂ in höherwertige Chemikalien berichten nun die Süddeutsche Zeitung und Wired. An der Universität Toronto ist es einer Forschergruppe gelungen, einen bekannten chemischen Prozess zu beschleunigen. Dabei wird Kohlenstoffdioxid in Salzwasser geleitet, das unter Strom gesetzt wird. Die Forscher haben dabei die Elektrode mit einer Schicht aus Nanomaterial überzogen, Spitzen aus Gold, 10.000 mal feiner als menschliche Haare, die das Kohlenstoffdioxid geradezu ansaugten und zehnmal schneller als bisher von einem seiner Sauerstoffmoleküle trennten. Das verbleibende Kohlenstoffmonoxid (CO) dient als Rohmaterial für die weitere Verwertung zu Ethanol oder Polyethylen – also Plastik. Aus der Asche unserer Verbrennungsmotoren und  Kraftwerke könne man also Cola-Flaschen oder neuen Treibstoff erzeugen. Haken an der Sache: Das für dieses Verfahren benötigte Gold ist zu teuer, um für die großindustrielle Produktion zum Einsatz zu kommen.

Insofern lässt das von Wired berichtete Ergebnis des Oak Ridge National Laboratory in Tennessee auf eine praktikable Lösung hoffen. Der Versuchsaufbau ähnelt dem in Toronto, das Kohlenstoffdioxid verliert an einer Elektrode zunächst eines seiner Sauerstoffatome und wird im weiteren Verfahren zu Ethanol. Auch auf Nano-Spikes setzen die US-Forscher, nur setzen sie eine leichter und günstiger zu habende Mischung aus Kupfer und Kohlenstoff für ihre hochfeinen Nadeln ein. Der Versuch habe überraschend zufällig zu einem schnellen Ergebnis geführt, ursprünglich als längere Reihe geplant, habe bereits das erste Experiment ins Schwarze getroffen. Ein weiterer Unterschied zum Experiment in den USA: Das Ethanol entsteht direkt während des Prozesses, die Lösung habe im Laufe des Verfahrens einen Ethanolgehalt von 65 Prozent erreicht und sei weitgehend frei von Verunreinigungen geblieben. Diesen Sprit kann man dann in den Tank schütten – und besser nicht ins Glas…