Kategorie Innovation & Technologie - 3. Juli 2015

Benzin erneuerbar produzieren

Aus Synthesegas, das vor allem aus Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff besteht, können flüssige Treibstoffe wie Benzin oder Kerosin hergestellt werden. Derzeit wird dieses Gasgemisch noch industriell gefertigt, und zwar megatonnenweise aus fossilen Brennstoffen, hauptsächlich aus Erdgas und Kohle. Es ist ein bedeutender Rohstoff für die petrochemische Industrie und wird dort für die Erzeugung einer reichhaltigen Palette an synthetischen Materialien wie Plastik, Medikamenten und Düngemitteln benutzt.

Ein Christian-Doppler-Labor, das an der Universität von Cambridge angesiedelt ist und vom österreichischen Chemiker Erwin Reisner geleitet wird, arbeitet daran, Synthesegas oder Syngas – wie es verkürzt bezeichnet wird – in einem erneuerbaren Prozess zu gewinnen. Das heißt, Treibstoffe ließen sich mittels eines erneuerbaren Verfahrens produzieren. Daraus würden sich zwei Vorteile ergeben: Erstens wäre man in diesem Bereich nicht mehr auf Erdöllagerstätten angewiesen und zweitens würde dieses „grüne“ Benzin die Umwelt nicht mehr belasten.

„Unser Ziel ist es, Syngas mit Hilfe von Sonnenenergie aus Wasser und dem Treibhausgas Kohlenstoffdioxid herzustellen“, so Erwin Reisner. Wer in der Schule in Biologie aufgepasst hat, bei dem wird es klingeln. Dieser Prozess ist der Fotosynthese der grünen Blätter nachempfunden, bei dem die Pflanze Traubenzucker als Energielieferant produziert.

Geschlossener CO2-Kreislauf

Dieses Verfahren würde das Image der Energiewirtschaft erheblich verbessern, denn der Herstellungsprozess wäre CO2-neutral. Durch die Verbrennung der Treibstoffe gelangt das Kohlenstoffdioxid wieder in die Umgebungsluft und kann für eine weitere Syngasgewinnung genutzt werden. Der CO2-Kreislauf schließt sich.

Doch bis es soweit ist, müssen noch einige Hürden von den Wissenschaftlern gemeistert werden. „Die Reaktoren, in denen wir das Verfahren testen und untersuchen, sind derzeit noch kleiner als eine Schuhschachtel und funktionieren nicht effizient genug“, erklärt Reisner. „Langfristig sind wirtschaftlich rentable Reaktoren in verschiedenen Größen angedacht, um Treibstoffe sowohl im Kleinen – also zum Beispiel zuhause – als auch großtechnisch – zum Beispiel in Flughafennähe – herzustellen.“

Eine Herausforderung liegt darin, effiziente Katalysatoren für die Syngasproduktion zu kreieren. Dabei bedienen sich die Forscher der Natur. Vorbild sind die Enzyme, die Sonnenenergie speichern und die Umwandlung von Wasser in Wasserstoff und CO2 zu Kohlenstoffmonoxid katalysieren. Die synthetischen Enzyme sollen in eine Nano-Oberfläche eingebunden und an einen fotovoltaischen Bauteil, der die Sonnenenergie umsetzt, gekoppelt werden. Somit ließe sich aus Sonnenenergie nicht nur Strom, sondern auch Ersatz für fossile Brennstoffe gewinnen.