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04.06.2019

Kohlenstoffdioxid als Rohstoff

Fraunhofer IGB entwickelt plasmabasiertes Verfahren zur Spaltung von CO2

Stuttgart - Forscher des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB und der Universität Stuttgart wollen das klimaschädliche Treibhausgas Kohlenstoffdioxid als Rohstoff zur Herstellung von Chemikalien nutzbar machen. Hierzu entwickeln sie einen kombinierten Plasma- und Membranprozess, mit dem CO2 in Sauerstoff und den Chemie-Grundstoff Kohlenmonoxid aufgespalten wird. Möglich wird der Prozess durch die Abtrennung von Sauerstoff mit einer neuen Perowskit-Kapillarmembran: Sie ist CO2-stabil und bei 1000 °C durchlässig für Sauerstoff.

Um rund 1 °C hat sich die globale oberflächennahe Lufttemperatur gegenüber dem Mittel im 20. Jahrhundert bereits erhöht, der Aufwärtstrend hält an. Die Folgen: Das Eis an den Polen schmilzt, Gletscher verschwinden, der Meeresspiegel steigt. Auch in Deutschland häufen sich Hitzeperioden und Trockenheit sowie schwere Gewitter und Starkregen. Eines der maßgeblich für die Erderwärmung verantwortlichen Treibhausgase ist Kohlenstoffdioxid aus der Verbrennung von Erdöl, Kohle und Erdgas.

Diesem wollen Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB und des Instituts für Grenzflächenverfahrenstechnik und Plasmatechnologie (IGVP) der Universität Stuttgart nun zu Leibe rücken – indem sie das klimaschädliche Gas als Rohstoff für die Herstellung von Chemikalien und chemischen Energiespeichern nutzbar machen. Im Projekt »PiCK – Plasmainduzierte CO2-Konversion zur Speicherung regenerativer Energien«, das im Rahmen der »Kopernikus-Projekte für die Energiewende« vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird, forschen sie seit zwei Jahren an einem neuen Ansatz, der Überschussstrom aus regenerativen Quellen nutzt und Plasma- mit Membrantechnik kombiniert.

Die Idee: Kohlenstoffdioxid wird in einem Plasma, das heißt einem ionisierten Gas mit hochreaktiven Teilchen, gespalten. Dabei entstehen Sauerstoff und Kohlenstoffmonoxid. Kohlenstoffmonoxid ist ein chemischer Grundstoff, der in bestehenden Infrastrukturen mit herkömmlichen chemischen Verfahren zu Basischemikalien und chemischen Energiespeichern, etwa Methanol oder Methan umgesetzt werden kann. Damit Kohlenstoffmonoxid und Sauerstoff nicht wieder zu Kohlenstoffdioxid zurückreagieren, trennt eine neue hitze- und CO2-stabile Membran Sauerstoff ab.

Quelle und weitere Informationen:

Pressemitteilung Fraunhofer IGB 

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