Neuer Katalysator: Durchbruch bei der Umwandlung von CO2 in Methan

Ein neuer Molekülkatalysator verspricht einen Durchbruch bei der Umwandlung von CO2 in Methan. Forscher haben einen effizienten Weg gefunden, das klimaschädliche Gas in einen wertvollen Energieträger umzuwandeln - ein wichtiger Schritt für Klimaschutz und Energiewende.

CO2 wird Methan: Durchbruch mit neuem Katalysator

Die Umwandlung von Kohlendioxid (CO2), einem der Hauptverursacher des Klimawandels, in nützliche Brennstoffe und Chemikalien, ist seit Langem ein wichtiges Forschungsziel. Dabei spielt die elektrochemische CO2-Reduktion eine zentrale Rolle, bei der CO2-Moleküle in Elektrolysegeräten mithilfe von Strom in andere Chemikalien oder Brennstoffe umgewandelt werden. Bisher kamen dafür hauptsächlich metallische Katalysatoren wie Kupfer, Silber oder Gold zum Einsatz.

Wissenschaftler aus Hongkong, Neuseeland und Taiwan haben einen neuartigen Triazol-Molekülkatalysator entwickelt, der CO2 effizient in Methan umwandeln kann und eine effizientere Alternative zu diesen herkömmlichen Methoden darstellen könnte. Der Katalysator zeigt eine bemerkenswerte Leistung bei der elektrochemischen Reduktion von Kohlendioxid.


In Tests erreichte das System eine Effizienz von etwa 52 Prozent - das bedeutet, dass mehr als die Hälfte des elektrischen Stroms tatsächlich für die Umwandlung genutzt wird. Außerdem arbeitet sie schnell: Sie schafft 23.060 Umwandlungen pro Stunde bei einer Stromstärke von 250 mA/cm². Diese Werte lassen auf einen vielversprechenden Ansatz zur Umwandlung von CO2 in nützliche Brennstoffe hoffen.

Pilotsystem läuft gut

Zu dem Pilotsystem, das in der Fachzeitschrift Nature Energy vorgestellt wurde, beschreiben die Forscher, dass bei der Umwandlung von CO2 in Methan mehrere Zwischenschritte durchlaufen werden, bevor das Endprodukt entsteht. Dies geschieht dank spezieller aktiver Stellen auf der Elektrode und der passenden Energieniveaus der Moleküle. In einem Testbetrieb, der 10 Stunden lang lief, konnte das System bei einer Stromstärke von 10 A insgesamt 23 Millimol Methan pro Stunde erzeugen.

Die Umwandlung von CO2 in nützliche Brennstoffe wie Methan bietet nicht nur eine Möglichkeit, Treibhausgase zu reduzieren, sondern auch eine potenzielle Lösung für die Energiespeicherung aus erneuerbaren Quellen. Weitere Forschungen könnten zur Entwicklung ähnlicher Katalysatoren für die Umwandlung von CO2 in andere wertvolle Chemikalien führen.


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