{"id":13070,"date":"2012-07-04T00:00:00","date_gmt":"2012-07-03T22:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/www.bio-based.eu\/news\/index.php?startid=20120704-01n"},"modified":"2021-09-09T21:54:55","modified_gmt":"2021-09-09T19:54:55","slug":"cosub2sub-recycling-zu-polymeren-und-kraftstoffen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/cosub2sub-recycling-zu-polymeren-und-kraftstoffen\/","title":{"rendered":"CO<sub>2<\/sub>-Recycling zu Polymeren und Kraftstoffen"},"content":{"rendered":"

Die weltgr\u00f6\u00dfte Konferenz “Kohlendioxid als Rohstoff f\u00fcr Chemie und Polymere” (Haus der Technik Essen, 10.-11. Oktober 2012) hat das erstaunliche Spektrum und Potenzial der CO2<\/sub>\u2013Nutzung zum Thema: Die Vision einer nachhaltigen Kohlendioxidwirtschaft.<\/b><\/p>\n

Die Emissionen von Kohlendioxid (CO2<\/sub>), dem Endprodukt jeglicher Verbrennung fossiler Energietr\u00e4ger oder auch Biomasse, sind ma\u00dfgeblich f\u00fcr den Treibhauseffekt und damit f\u00fcr den Klimawandel verantwortlich. Die Reduzierung der CO2<\/sub>-Emissionen steht daher ganz oben auf der weltweiten politischen Agenda. Parallel dazu laufen Versuche, CO2<\/sub> aus Kraftwerken unterirdisch zu speichern und damit der Atmosph\u00e4re zu entziehen.<\/p>\n

Zun\u00e4chst erscheint es paradox, das energiearme und reaktionstr\u00e4ge Molek\u00fcl Kohlendioxid nutzen zu wollen. Erhebliche Anstrengungen in Forschung und Entwicklung haben in den letzten Jahren neue innovative CO2<\/sub>-Recycling-Technologien und die Vision einer Kohlendioxidwirtschaft entstehen lassen. F\u00fcr alle gro\u00dfen Unternehmen der Chemie- und Kunststoffbranche ist CO2<\/sub>-Recycling in k\u00fcrzester Zeit zu einem hei\u00dfen Zukunftsthema geworden. Laut Wirtschaftswoche w\u00fcrdigen auch die Nobelpreistr\u00e4ger George Olah und Josef Stiglitz das Gas als k\u00fcnftigen Kraftstoff und Rohstoff der chemischen Industrie.<\/p>\n

In den letzten drei Jahren haben das US-Energieministerium und das deutsche Bundesforschungsministerium (BMBF) jeweils etwa 100 Millionen Euro zur Erforschung der neuen CO2<\/sub>-Nutzungen bereit gestellt. Und die Investitionen zeigen bereits konkrete Fr\u00fcchte: Evonik, BASF und Bayer Material Science arbeiten intensiv an CO2<\/sub>-Polymeren. Siemens und BASF zeigten auf der ACHEMA in Frankfurt im Juni 2012 bereits erste Anwendungen in Haushaltsger\u00e4ten wie K\u00fchlschrankeinlagen und Staubsaugerabdeckungen. Die Automobil- und Flugzeugbranche arbeiten an Kraftstoffen, die weder von Erd\u00f6l noch von Biomasse abh\u00e4ngig sind, sondern nur auf Solar- und Windenergie sowie CO2<\/sub> beruhen. Ein neuer Zweig der Chemie hat soeben begonnen: Das Recycling, die Kaskadennutzung von CO2<\/sub> in Form eines Rohstoffes f\u00fcr die chemische Industrie. Nun m\u00fcssen neue chemische und elektrochemische Reaktionen entdeckt und Technologien weiter entwickelt werden, wie z.B. die effiziente Abscheidung und Reinigung von CO2<\/sub> aus dem Abgasstrom – vom Klimakiller zum nachhaltigen Rohstoff.
\nAlessandra Quadrelli von der Universit\u00e4t Lyon sieht CO2<\/sub> bereits als einer der wichtigsten zuk\u00fcnftigen Grundstoffe der Chemieindustrie. Ihren Rechnungen nach k\u00f6nnten die innovativen Nutzungen von CO2<\/sub> in der Chemie bis zu 10% der global erforderlichen Treibhausgasreduktionen erbringen.<\/p>\n

CO2<\/sub>-Polymere \u2013 neue Optionen f\u00fcr die Kunststoffindustrie<\/b>
\nWichtigstes neues CO2<\/sub>-Polymer ist Polypropylencarbonat (PPC), das bereits vor 40 Jahren von Inoue entwickelt wurde, aber erst heute die Bedeutung bekommt, die es verdient. PPC besteht zu 43 Gewichtsprozent aus CO2<\/sub> und ist biologisch abbaubar, zeigt eine hohe Temperaturstabilit\u00e4t, hohe Elastizit\u00e4t und Transparenz sowie einen Memory-Effekt. Damit steht PPC ein gro\u00dfes Spektrum an Anwendungen offen: Verpackungsfilme und Sch\u00e4ume, Dispersionen und Weichmacher f\u00fcr spr\u00f6de Kunststoffe in unz\u00e4hligen Anwendungen. An der Entwicklung und Produktion von PPC arbeiten unter anderen die US-amerikanischen Unternehmen Novomer und Empower Materials, das norwegische Unternehmen Norner und das Unternehmen SK Innovation in S\u00fcdkorea.
\nBayer Material Science zeigte auf der ACHEMA Bl\u00f6cke aus Polyurethan, das auf Basis von CO2<\/sub>-Polyolen hergestellt wurde. Die Nutzung von CO2<\/sub> ersetzt dabei einen Teil des Erd\u00f6ls. Die industrielle Fertigung von Schaumstoffen f\u00fcr Matratzen und Isolationsmaterialien f\u00fcr K\u00fchlschr\u00e4nke und Geb\u00e4ude soll 2015 beginnen.<\/p>\n

PPC als weichmachende Komponente f\u00fcr Biokunststoffe<\/b>
\nViele bio-basierte Kunststoffe \u2013 wie z.B. PLA und PHA \u2013 sind von Haus aus so spr\u00f6de, dass sie in vielen Anwendungen nur mit Additiven eingesetzt werden k\u00f6nnen. Nun bietet sich eine neue Option an: Mit Kombinationen aus PPC und PLA bzw. PHA kann ein stark erweitertes Spektrum an Materialeigenschaften abgedeckt werden. Dabei bleibt das Material biologisch abbaubar und lichtdurchl\u00e4ssig und kann problemlos auf g\u00e4ngigen Maschinen verarbeitet werden. Die von Bosch-Siemens-Hausger\u00e4te (BSH) auf der ACHEMA gezeigte Staubsaugerabdeckung besteht \u00fcberwiegend aus PPC und PHA von BASF und soll als Substitut f\u00fcr den Massenkunststoff ABS dienen. Erste interne \u00d6kobilanzen zeigen deutliche Vorteile f\u00fcr das neue Material. In den Einlageb\u00f6den f\u00fcr K\u00fchlschr\u00e4nke kamen Kombination aus PPC und PLA zum Einsatz.<\/p>\n

Kraftstoffe aus Wind- und Solarenergie und CO2<\/sub><\/b>
\nUm CO2<\/sub> als Kraftstoff nutzen zu k\u00f6nnen, muss externe Energie zugef\u00fchrt werden. Hierzu bieten sich vor allem \u00dcbersch\u00fcsse von Wind- und Solarstrom an, wie sie in Deutschland bereits regelm\u00e4\u00dfig auftreten. Mit dem weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien bekommt die Frage der Speicherung eine zentrale Bedeutung.
\nWird der \u00fcbersch\u00fcssige Strom zur Produktion von Wasserstoff (H2<\/sub>) aus Wasser genutzt, so kann dieser zusammen mit CO2<\/sub> in unterschiedliche Kraftstoffe konvertiert werden. Zun\u00e4chst entsteht aus der Reaktion von H2<\/sub> und CO2<\/sub> Methan (CH4<\/sub>), das ins Gasnetz eingespeist werden kann. Weiterf\u00fchrende chemische Prozesse f\u00fchren zu Methanol, Benzin, Diesel oder auch Kerosin. Die in einem BMBF-Projekt weiter optimierte Hoch-Temperatur-Dampf-Elektrolyse erreicht inzwischen einen Wirkungsgrad (Strom zu Wasserstoff) von 70%.
\nEin Firmenkonsortium in Island hat 2011 mit dem Bau der ersten kommerziellen Anlage begonnen, die pro Jahr 5 Millionen Liter Methanol aus CO2<\/sub> herstellen wird. Dies w\u00e4ren 2,5% des isl\u00e4ndischen Kraftstoffbedarfs.<\/p>\n

CO2<\/sub> als Wachstumssubstrat f\u00fcr Algen und Bakterien<\/b>
\nDie weltweit wichtigste Verwendung von CO2<\/sub> findet t\u00e4glich vor unseren Augen statt: Mit Hilfe der Photosynthese (unter Nutzung des Sonnenlichts) wandeln Pflanzen Kohlendioxid in Zucker um, die sie dann f\u00fcr die Herstellung aller wichtigen Biomolek\u00fcle verwenden. Auch dies l\u00e4sst sich wirtschaftlich nutzen: In gro\u00dfen Bioreaktoren werden Algen mit Kohlendioxid, das in Kraftwerken entsteht, begast und produzieren auf dieser Basis Biomasse.
\nAber auch einige Bakterien k\u00f6nnen CO2<\/sub> nutzen. Diese sogenannten acetogenen Bakterien besitzen einen Stoffwechsel, der es ihnen erm\u00f6glicht, CO2<\/sub> gemeinsam mit einem Gemisch aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff (Synthesegas) als Wachstumssubstrat zu nutzen und auf dieser Basis verschiedene Produkte wie Aceton, Butanol und Ethanol zu produzieren. In einem gemeinsamen Projekt der RWE und des Biotech-Unternehmens Brain konnten in Kraftwerksschloten etliche Bakterienst\u00e4mme isoliert werden, die zu einer solchen Nutzung in der Lage sind.<\/p>\n

\u00dcber molekularbiologische Ver\u00e4nderung der Bakterien k\u00f6nnen jedoch auch andere Produkte als Zielprodukte erreicht werden, darunter etwa die, f\u00fcr die Herstellung des als Plexiglas bekannten Polymers PMMA notwendige, Acryls\u00e4ure sowie das Biopolymer PHB. \u00dcber die Methoden der Synthetischen Biologie lie\u00dfen sich in Zukunft gar ma\u00dfgeschneiderte Bakterien f\u00fcr eine optimierte CO2<\/sub>-Nutzung herstellen. Vor allem Evonik arbeitet an der Herstellung von verschiedenen Chemikalien, w\u00e4hrend das neuseel\u00e4ndische Unternehmen LanzaTech an der Entwicklung von Flugzeugtreibstoffen und Spezialchemikalien auf der Basis von Butanol aus der CO2<\/sub>-Fermentation arbeitet.<\/p>\n

Weltgr\u00f6\u00dfte Konferenz zum Thema CO2<\/sub> als Rohstoff in Deutschland<\/b>
\nAm 10. und 11. Oktober 2012 veranstaltet das nova-Institut im Haus der Technik, Essen die englischsprachige “Conference on Carbon Dioxide as Feedstock for Chemistry and Polymers” mit begleitender Ausstellung. S\u00e4mtliche Facetten der neuen CO2<\/sub>-Nutzungen werden umfassend pr\u00e4sentiert und diskutiert. Als Referenten zugesagt haben bereits f\u00fchrende internationale Wissenschaftler und Unternehmen aus Deutschland (BASF, Bayer, Dechema, Evonik, Linde, Brain), Neuseeland (LanzaTech), den Niederlanden (DSM, ECN), Norwegen (Norner), S\u00fcd-Korea (SK Innovation) und USA (Empower Materials, Novomer). Erwartet werden \u00fcber 400 Teilnehmer.<\/p>\n

Alle Informationen zur weltgr\u00f6\u00dften Konferenz “Kohlendioxid als Rohstoff f\u00fcr Chemie und Polymere”<\/b> (Haus der Technik Essen, 10.-11. Oktober 2012) unter: http:\/\/www.CO2-chemistry.eu<\/a><\/p>\n

Partner der Konferenz:<\/b> Haus der Technik Essen, Cluster Industrielle Biotechnologie (CLIB2021) European Chemical Industry Council (CEFIC), Enterprise Europe Network, Kunststoffland NRW, vito \u2013 vision of technology (Belgien), Wissens- und Informations-Netzwerk Polymertechnik (wip) und Stiftung Arbeit und Umwelt.<\/p>\n

Die Konferenz findet unter der Schirmherrschaft des Ministeriums f\u00fcr Innovation, Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen statt.<\/b><\/p>\n

Klicken Sie hier f\u00fcr die Pressemitteilung als PDF.<\/a><\/p>\n

Verantwortlich im Sinne des Presserechts:<\/b>
\nDipl.-Phys. Michael Carus (Gesch\u00e4ftsf\u00fchrer)
\nnova-Institut f\u00fcr \u00d6kologie und Innovation, Chemiepark Knapsack
\nIndustriestra\u00dfe 300, 50354 H\u00fcrth (Germany), www.nova-institute.eu<\/a>
\nTel.: +49 (0) 2233-48 14 40<\/p>\n

Kontakt:<\/b>
\nDominik Vogt: dominik.vogt@nova-institut.de<\/a>
\nAchim Raschka: achim.raschka@nova-institut.de<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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