Treibstoff aus der Sonne: Verfahren für nachhaltige Herstellung von flüssigen Kohlenwasserstoffen
Wissenschaftler der University of Texas in Arlington stellen ein einstufiges Verfahren vor, in dem aus CO2 und Wasser flüssiger Kohlenwasserstoff gewonnen wird. Das Kohlendioxid dazu wollen sie aus der Luft holen.
(Bild: Metropolico.org / Flickr / cc-by-sa-2.0)
Chemiker und Ingenieure von der University of Texas in Arlington haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sie Kohlendioxid und Wasser in einem Schritt in flüssigen Kohlenwasserstoff umwandeln können. Einige dieser Kohlenwasserstoffe könnten direkt als Treibstoff genutzt werden, sagen sie. Für den Prozess benötigen die Wissenschaftler im Wesentlichen gebündeltes Licht, Hitze und hohen Druck. Da sie das CO2 aus der Atmosphäre nutzen wollen und somit bei der Herstellung des Treibstoffs auf fossile Ressourcen wie Öl verzichten, sei das eine neue, kostengünstige Technik, um nachhaltig Brennstoffe zu gewinnen, berichtet Technology Review online in "Der Treibstoff aus der Sonne".
Für das Verfahren verwenden die Forscher einen sogenannten Durchflussreaktor. Dieses röhrenförmige Gefäß arbeitet bei 180 bis 200 Grad Celsius und kann Druck von bis zu sechs Atmosphären aufbauen. Darin befindet sich der Heizstab, der die Reaktionstemperatur kontrolliert, als auch der Katalysator. Dabei handelt es sich um ein weißes Pulver, das auf Titanoxid und 5 Prozent Kobalt basiert.
In dem Reaktor vermischen sich Wasserdampf und CO2. Vier UV-Leuchten sind um den Reaktor herum positioniert, sie bestrahlen und erhitzen den Katalysator mit insgesamt 1.000 Watt. Das löst die chemische Reaktion – die Spaltung des CO2 und des Wassers in Kohlenwasserstoffe und Sauerstoff – aus. Den Prozess führten die Forscher unter verschiedenen Drücken für fünf bis acht Stunden lang durch.
Es ließen sich Kohlenwasserstoff-Ketten mit bis zu 13 Kohlenstoffatomen synthetisieren, berichtet das Projekt-Team in seinem Paper in Proceedingsof the National Academy of Sciences. Sie haben herausgefunden, dass 160 Grad Celsius nötig sind, um höherwertige Kohlenstoff-Produkte zu erhalten. "Im besten Ergebnis waren 13 Prozent der Menge der Ausgangsprodukte C5-Kohlenwasserstoffe (und höher) und einige davon, zum Beispiel Oktane, sind ein direkter Ersatz für die heute existierenden Treibstoffe auf Basis von Kohlenwasserstoffen", heißt es in dem Artikel.
Von einer Kommerzialisierung sind die Wissenschaftler aber noch weit entfernt. Es gilt den Wirkungsgrad des Katalysators zu verbessern, da das Titanoxid-Pulver nicht auf das gesamte sichtbare Lichtspektrum reagiert. Mithilfe von Parabolspiegeln könnte dann Sonnenlicht eingefangen und auf das Katalysatorbett geleitet werden. Dann wäre man letztlich dem Ziel näher, einen solar-erzeugten Flüssigbrennstoff herzustellen.
Mehr dazu bei Technology Review online:
(jle)
