CO₂-Recycling: Dieser Reaktor verwandelt Treibhausgas in wertvolles Synthesegas
Synthesegas (Syngas) ist ein wichtiger Rohstoff für die Herstellung zahlreicher Treibstoffe und Chemikalien. Mit einem neuen Reaktor aus den Laboren der Cambridge-Universität im Vereinigten Königreich könnte dieser Rohstoff künftig nahezu ortsunabhängig und dezentral produziert werden.
Cambridge-Reaktor: nachts CO₂, tagsüber Syngas
Der Reaktor funktioniert so, dass er nachts das CO₂ aus der Luft filtert, ähnlich wie ein Schwamm Wasser aufnimmt. Am Tage setzt der Reaktor auf das Sonnenlicht, das wiederum das nachts gesammelte Kohlendioxid erhitzt.
Dabei absorbiert das Gas die Infrarotstrahlung der Sonne, während ein spezielles halbleitendes Material die ultraviolette Strahlung aufnimmt. Ein Spiegel am Reaktor sorgt für die zusätzliche Konzentration des Sonnenlichts. Das soll die Effizienz des Systems steigern.
Im Zuge dieser Absorption wird eine chemische Reaktion ausgelöst, die das CO₂ in Synthesegas (Syngas) umwandelt. Das ist eine Mischung aus Kohlenmonoxid (CO) und Wasserstoff (H₂). Syngas ist ein verbreiteter Rohstoff in der chemischen Industrie und kann etwa zur Herstellung alternativer Treibstoffe für Fahrzeuge oder zur Versorgung von Gebäuden mit Energie oder zur Herstellung pharmazeutischer Produkte genutzt werden.
Neuer Reaktor umgeht Problempunkte ähnlicher Lösungen
Der neue Cambridge-Reaktor verspricht mehrere Nutzen. Er fängt nachts CO₂ aus der Luft ein, speichert es kurzfristig und wandelt es tagsüber durch Sonnenenergie in Synthesegas um. Die Abscheidung und Speicherung von Kohlenstoff ist eine bekannte und auch etablierte Methode zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen.
Das Problem besteht meist darin, dass der Betrieb der Abscheider wieder mit fossilen Energiequellen erfolgt. Nicht so beim neuen Reaktor. Der funktioniert komplett solarbetrieben.
Ein weiteres Problem bei der Abscheidung von CO₂ aus der Atmosphäre besteht darin, dass das so gewonnene Kohlendioxid irgendwo gelagert werden muss – typischerweise tief unter der Erde. Der neue Reaktor hingegen erzeugt ein Gas daraus, das sofort weiterverwendet werden kann und später etwa Autos oder Flugzeuge antreiben könnte.
Durch die ortsunabhängige Nutzbarkeit kann der Reaktor auch in entlegenen Gegenden etwa dafür sorgen, dass Gebäude mit Energie versorgt werden können. Die von der Fotosynthese inspirierte Technologie ist nach Angaben der Cambridge-Forscher:innen leichter skalierbar als frühere solarbetriebene Systeme.
Nachhaltige Kreislaufwirtschaft dank CO₂?
„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“, sagt Erwin Reisner, Chemiker an der Cambridge-Universität und Leiter der Studie und ergänzt: „Wir könnten eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft aufbauen – wenn der politische Wille dazu vorhanden ist.“
Die Ergebnisse ihrer Arbeit haben die Forscher:innen jüngst in der Fachzeitschrift Nature Energy veröffentlicht.
