MIT- und Harvard-Forscher revolutionieren die Umwandlung von CO2 in umweltfreundlichen Kraftstoff!
Wissenschaftler am MIT und in Harvard haben ein innovatives Verfahren zur Umwandlung von CO2 in Kraftstoff entwickelt. Damit wird ein doppeltes Ziel verfolgt: Neben der Verringerung der anthropogenen Kohlendioxidemissionen wird eine erneuerbare Energiequelle erzeugt.
Der Kampf gegen den Klimawandel treibt uns an, innovative Lösungen zur Reduzierung der CO2-Emissionen in die Atmosphäre zu suchen. Mit der Entwicklung eines Verfahrens zur direkten Umwandlung von CO2 in Formiat, einen festen und stabilen Brennstoff, der für die künftige Nutzung gespeichert werden kann, wurde ein wichtiger Schritt getan.
Die Jagd nach Kohlenstoff hat begonnen!
Die Entdeckung von Möglichkeiten, CO2 aus der Luft oder aus Kraftwerksemissionen zu extrahieren und es dann in etwas Nützliches umzuwandeln, ist eine der Herausforderungen für die Forscher. Ebenso wichtig ist die Umwandlung des extrahierten CO2 in einen stabilen Brennstoff, der in bestimmten Anwendungen fossile Brennstoffe ersetzen kann.
Die meisten Umwandlungsprozesse hatten jedoch entweder Probleme mit der Kohlenstoffeffizienz oder produzierten schwer zu handhabende, giftige und/oder brennbare Brennstoffe.
Einem Forscherteam des Massachusetts Institute of Technology (MIT) und der Harvard University ist vor kurzem ein wichtiger Durchbruch gelungen, indem sie ein revolutionäres Verfahren entwickelt haben, mit dem CO₂ in einen festen Brennstoff namens Formiat umgewandelt werden kann. Dieser Durchbruch, der in der Fachzeitschrift Cell Press Physical Sciences beschrieben wird, könnte sich als entscheidend erweisen, wenn es darum geht, unseren Kohlenstoff-Fußabdruck und unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern.
Ein neues, zu 90 % effizientes Verfahren
Bisher war die Abscheidung und Umwandlung von CO2 in Kraftstoff aufgrund der Ineffizienz der bestehenden Verfahren eine große Herausforderung. Glücklicherweise erreicht das von diesen Forschern entwickelte neue Verfahren einen beeindruckenden Wirkungsgrad von über 90 %. Das Verfahren beginnt mit der Abscheidung auf der Grundlage einer alkalischen Lösung, die es ermöglicht, CO2 aus konzentrierten Quellen wie Kraftwerksemissionen oder atmosphärischer Luft zu gewinnen.
Dabei entsteht flüssiges Metallbicarbonat, das anschließend elektrochemisch in flüssiges Kalium- oder Natriumformiat umgewandelt wird, wobei kohlenstoffarme Energie wie Kern-, Wind- oder Sonnenenergie genutzt wird. Diese hochkonzentrierte flüssige Lösung wird dann in ein sehr stabiles festes Pulver umgewandelt.
Das neue Verfahren löst einige der größten Probleme, die bei früheren Versuchen, CO2 in Kraftstoff umzuwandeln, aufgetreten sind. Es erreicht einen Kohlenstoffwirkungsgrad von über 90 %, macht eine ineffiziente Erhitzungsphase überflüssig und produziert einen ungiftigen, leicht zu lagernden Brennstoff. Dieses Verfahren ist eine echte Hoffnung im Kampf gegen den Klimawandel und für die Verringerung unseres CO₂-Fußabdrucks und ebnet den Weg für eine nachhaltigere Energiewende.
Das resultierende Produkt ist stabil!
Die industrielle Produktion von Formiat deckt den Bedarf an Enteisungsmitteln für Straßen und Gehwege. Formiat ist ein flüssiger oder fester Stoff, der ähnlich wie Wasserstoff oder Methanol in Brennstoffzellen zur Stromerzeugung verwendet werden kann. Dieser Brennstoff ist ungiftig, nicht brennbar, leicht zu lagern und zu transportieren und eröffnet viele Anwendungsmöglichkeiten.
Formiat ist aufgrund seiner Stabilität und Sicherheit als Energieträger besonders vielversprechend. Es kann über lange Zeiträume ohne nennenswerte Verluste gespeichert werden, im Gegensatz zu anderen Formen der Energiespeicherung, wie z. B. reinem Wasserstoff, die im Laufe der Zeit erhebliche Gasverluste aufweisen.
Labortest erfolgreich!
Den Forschern ist es gelungen, die Wirksamkeit ihres Verfahrens in kleinem Maßstab im Labor zu demonstrieren. Sie wandelten CO2 in Kalium- oder Natriumformiat um, ein stabiles und leicht zu handhabendes Material. Diese Labordemonstration ist ein entscheidender Schritt, der das Potenzial dieser innovativen Technologie zeigt.
Sie sollten wissen, dass diese Technologie aufgrund ihrer Effizienz, Sicherheit und langfristigen Speicherkapazität eine äußerst vielversprechende Lösung zur Bekämpfung des Klimawandels und zur Verringerung unserer CO₂-Bilanz darstellt.
Und das in großem Maßstab?
Die Frage ist nun, wie dieser Prozess in großem Maßstab umgesetzt werden kann. Forscher am MIT und in Harvard wollen diese Technologie für die Wärme- und Stromversorgung von Privathaushalten, Industrieunternehmen und sogar Stromnetzen einsetzen.
Diese Skalierbarkeit verspricht ein breites Anwendungsspektrum, das von kleinen Haushaltsgeräten bis zu großen Industrieanlagen reicht.
Die Energiewende ist für den Kampf gegen den Klimawandel von entscheidender Bedeutung, und diese Wende bei der Umwandlung von CO2 in einen umweltfreundlichen Brennstoff könnte eine entscheidende Rolle bei der Erreichung dieses Ziels spielen. Die Forscher hoffen, dass diese Entdeckung dazu beitragen wird, die Bemühungen zur Verringerung der Treibhausgasemissionen zu beschleunigen und eine sauberere, nachhaltigere Zukunft zu schaffen.