Bindet viel mehr CO2: Neue Struktur ist echter Super-Kohlenstofffänger

Forscher haben einen vielversprechenden Durchbruch bei der CO2-Filterung aus der Luft erzielt. An der Oregon State University entwickelte Titanverbindungen können doppelt so viel Kohlendioxid aufnehmen wie bisherige Materialien - zu deutlich geringeren Kosten.

CO2-Filterung: Titan-Durchbruch verdoppelt Effizienz

Die Wissenschaftler konzentrierten sich auf Titanperoxide, eine Gruppe chemischer Verbindungen aus Titan und Sauerstoff. Diese reagieren mit Luft und wandeln das darin enthaltene CO2 in Metallcarbonat um - ähnlich, wie es in vielen natürlich vorkommenden Mineralien der Fall ist. Besonders effektiv zeigte sich dabei eine Struktur namens Kaliumtetraperoxotitanat.

"Unsere Lieblingsstruktur zur Kohlenstoffabscheidung ist einzigartig, weil sie zusätzlich Wasserstoffperoxid enthält, was sie besonders reaktiv macht", erklärt Karlie Bach, Doktorandin und Hauptautorin der Studie. Diese Verbindung kann etwa 8,5 Millimol CO2 pro Gramm aufnehmen - doppelt so viel wie zuvor untersuchte Materialien.


Doch warum sind die neuen Titanverbindungen so effektiv? Das Geheimnis liegt in ihrer Struktur: Bei der Reaktion mit CO2 entsteht ein schwammartiges Material, das die Reaktivität im gesamten Kristall ermöglicht, nicht nur an der Oberfläche. Diese Entdeckung könnte den Weg für eine neue Generation von CO2-Abscheidern ebnen. Ein weiterer Vorteil: Titan ist deutlich günstiger und umweltfreundlicher als bisher verwendete Elemente wie Vanadium. Es ist das neunthäufigste Element in der Erdkruste und bereits in vielen industriellen Anwendungen etabliert.

Macht Klimaschutz günstiger

Wie die Forscher in der Arbeit Chemistry of Materials berichten, könnte diese Entwicklung die direkte CO2-Abscheidung aus der Luft (DAC) voranbringen. Aktuell gibt es weltweit nur 18 aktive DAC-Anlagen, 130 sind aber in Planung. Die neuen Titanverbindungen könnten dazu beitragen, die Technologie effizienter und kostengünstiger zu machen - ein wichtiger Schritt für den großflächigen Einsatz im Kampf gegen den Klimawandel.


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