Von CO2 zu Synthesegas: Neuer Reaktor ist klimafreundlich und produziert wichtigen Rohstoff
Synthesegas fungiert als wichtiger Rohstoff im Rahmen der Herstellung vieler Treibstoffe und Chemikalien. Forscher:innen der Universität Cambridge im Vereinigten Königreich haben einen neuartigen Reaktor entwickelt, der zum Einsatz kommen könnte, um das sogenannte Syngas ortsunabhängig und dezentral zu produzieren. Da dabei Kohlenstoffdioxid aus der Umgebungsluft als Rohstoff verwendet wird, tut der Reaktor sogar noch etwas gegen den Klimawandel.
Aus CO2 wird Syngas
Der Reaktor filtert nachts Kohlenstoffdioxid aus der Luft, um dieses dann tagsüber mittels des Lichts der Sonne zu erhitzen. Das CO2 absorbiert bei diesem Vorgang die Infrarotstrahlung der Sonne, während ein halbleitendes Material die ultraviolette Strahlung aufnimmt. Mittels eines Spiegels wird das Sonnenlichts dabei zusätzlich konzentriert, um die Effizienz des Systems zu steigern.
Während der Absorption wird eine chemische Reaktion ausgelöst, an der das CO2 beteiligt ist und an deren Ende Syngas als Produkt steht. Es handelt sich dabei um eine Mischung aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Synthesegas ist ein weit verbreiteter Rohstoff, der vor allem in der chemischen Industrie zum Einsatz kommt und unter anderem zur Herstellung alternativer Treibstoffe für Fahrzeuge oder zur Versorgung von Gebäuden mit Energie sowie zur Herstellung pharmazeutischer Produkte verwendet wird.
Ortsunabhängiger Reaktor kann abgelegene Gebiete mit Energie versorgen
Der Reaktor aus dem Laboren der Universität Cambridge hat den zusätzlichen Vorteil, dass das verwendete CO2 direkt aus der Luft entnommen wird. Die Abscheidung sowie die Speicherung von Kohlenstoff ist eine verbreitete Methode, um Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Der Betrieb der Abscheider erfolgt allerdings oft mit fossilen Energieträgern. Der Reaktor aus Cambridge verwendet dagegen zu 100 Prozent Energie aus dem Licht der Sonne.
Ein zusätzliches Problem, das in der Regel mit dem Abscheiden von CO2 aus der Atmosphäre verbunden ist, ist die Lagerung des so gewonnen Kohlenstoffs. Oft passiert das tief unter der Erde. Nicht so bei dem neuen Reaktor. Dieser produziert unter Verwendung des Kohlenstoffdioxids Syngas, welches sofort weiterverwendet werden kann.
Der Reaktor kann ortsunabhängig genutzt werden und so auch in entlegenen Gegenden zum Einsatz kommen, um etwa Gebäude mit Energie zu versorgen. Die Technologie wurde vom Fotosynthese-Prozess aus der Pflanzenwelt inspiriert und ist nach Angaben der Forscher:innen wesentlich einfacher skalierbar als vergleichbare solarbetriebene Systeme.
„Anstatt weiterhin fossile Brennstoffe zu fördern und zu verbrennen, um die Produkte herzustellen, auf die wir angewiesen sind, könnten wir das gesamte benötigte CO₂ direkt aus der Luft gewinnen und wiederverwenden. Wir könnten eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft aufbauen – wenn der politische Wille dazu vorhanden ist„, so Erwin Reisner, ein Chemiker, der die Studie an der Universität Cambridge leitete.
