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CO2 wird zu Kohle bei Raumtemperatur

Eine Chance für das Klima: Das Treibhausgas Kohlendioxid setzen australische Wissenschaftler in einem neuartigen Verfahren direkt in feste Kohleflocken um.

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CO2, Kraftwerk, Kohlekraftwerk

(Bild: yotily / shutterstock.com)

Mit einem Flüssigmetall-Katalysator ist es einem Forscherteam der RMIT-Universtät in Melbourne gelungen, das Treibhausgas CO2 bei Raumtemperatur in Kohlenstoff und Sauerstoff zu spalten. Aus Kohlendioxid wird damit wieder Kohle, die im Sinne des Klimaschutzes dauerhaft gelagert werden kann. Die dabei katalytisch eingesetzte Flüssigmetall-Legierung aus Gallium, Indium, Zinn und Cer dient in dem elektrochemischen Prozess zugleich als Stromleiter sowie als Elektrolyt.

In dem Verfahren der Forscher um Dr. Dorna Esrafilzadeh wird das CO2 in einer elektrolytischen Flüssigkeit gelöst, zu der auch die flüssige Metalllegierung beigemischt wird. Bei dem entscheidenden chemischen Prozess spielt an der Oberfläche der Metalllegierung die Reduktion vom dreiwertigen Kation (Cer3+) zum metallischen Cer eine entscheidende Rolle. Die entstehenden festen Kohleflocken setzen sich nicht an der flüssigen Legierung ab, sondern fallen aus der Lösung aus.

Dieses Material könne beispielsweise als Kondensatormaterial in der Herstellung von E-Autos genutzt werden, wie Forscherin Esrafilzadeh sagt. Da das gesamte Verfahren auf Raumtemperatur ausgelegt ist, sind keine großen Energieeinträge erforderlich; allerdings muss eine elektrische Spannung angelegt werden.

Es gab schon verschiedene Ansätze, um der Erdatmosphäre CO2 zu entziehen, etwa die Verflüssigung von CO2 und dessen Verpressung in unterirdische Kavernen oder endotherme Umsetzungen in CO sowie in diverse organisch-chemische Grundstoffe, zumeist für den späteren Einsatz in industriellen Anwendungen.

Mit ihrem Verfahren sehen die australischen Wissenschaftler erstmals eine energieschonende und nachhaltige Methode, um CO2 in Sauerstoff und einen haltbaren Feststoff umzuwandeln, der anschließend nicht ausgast und nicht wieder in den industriellen Kreislauf zurückkehrt, sondern das Klima dauerhaft entlastet. "Wir haben gezeigt, dass wir mit Flüssigmetall-Katalysatoren das CO2 wieder in Kohle zurückverwandeln können – und zwar in einem skalierbaren, also industriell anwendbaren Prozess", schätzt RMIT-Forscher Dr. Torben Daeneke. (agr)