Forscher finden effizienten Methan-Katalysator aus billigem Kupfer

Für die Energiewende stehen die meisten Technologien längst zur Verfügung, um ordentlich zu skalieren, müssen sie teils aber auch noch billiger werden. Die Folge ist auch eine große Jagd nach neuen Katalysatoren - und ein Forschungs-Projekt kann hier nun liefern.

Mengen werden wichtig

An der McGill University haben Wissenschaftler untersucht, wie sich die Synthese von Kohlendioxid aus der Luft zu Methan mit einem möglichst massenhaft verfügbaren und billigen Material effizient durchführen lässt. Eine Lösung haben sie nun in Form von Kupfer gefunden.

Hier reicht es allerdings nicht, dass man einfach Kupferoberflächen schafft, an denen die Reaktionsstoffe vorbeigeleitet werden. Stattdessen hatten die Forscher mit winzigen Kupferpartikeln, sogenannten Nanoclustern, Erfolg. Denn mit diesen lässt sich die Katalysator-Oberfläche letztlich ziemlich stark ausdehnen.

Unsere wichtigste Erkenntnis war, dass winzige Kupfer-Nanocluster sehr effektiv bei der Methanproduktion sind. Dies war eine bedeutende Entdeckung, die darauf hindeutet, dass die Größe und Struktur der Kupfer-Nanocluster eine entscheidende Rolle für das Ergebnis der Reaktion spielen.

Geschlossener Kreislauf

Um hier aus dem Kohlendioxid Methan zu erzeugen, muss natürlich trotzdem noch Energie zugeführt werden. Diese kann aus den Überschüssen von Solar- oder Windkraftanlagen bezogen werden. Das Methan ließe sich anschließend nutzen, um etwa ein Gaskraftwerk anzutreiben, das einspringt, wenn zu wenig Sonne und Wind verfügbar sind, um den aktuellen Strombedarf zu decken.

Dabei lassen sich letztlich sogar geschlossene Kreisläufe konstruieren: Die überschüssige Energie wird in Form synthetisierten Methans gespeichert. Wird dieses zur Stromproduktion eingesetzt, verbrennt es erneut zu Kohlendioxid, das direkt aufgefangen und wieder zu Methan umgewandelt werden kann. Auf diese Weise würde ein geschlossener Kohlenstoffkreislauf entstehen, der kein neues Kohlendioxid in die Atmosphäre abgibt.


Siehe auch: