{"id":173167,"date":"2026-02-16T07:26:00","date_gmt":"2026-02-16T06:26:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=173167"},"modified":"2026-02-12T15:45:35","modified_gmt":"2026-02-12T14:45:35","slug":"nachhaltige-und-effiziente-produktion-von-ammoniak-und-ameisensaure","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/nachhaltige-und-effiziente-produktion-von-ammoniak-und-ameisensaure\/","title":{"rendered":"Nachhaltige und effiziente Produktion von Ammoniak und Ameisens\u00e4ure"},"content":{"rendered":"\n\n
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\"Dr.
Dr. Dandan Gao mit ihren Mitarbeitern Christean Nickel (l.) und David Leander Troglauer (r.) \u00a9 Jennifer Christina Schmidt<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Ein Forschungsteam um Dr. Dandan Gao vom Department Chemie der Johannes-Gutenberg-Universit\u00e4t Mainz (JGU) hat eine neue Methode entwickelt, mit der sich Ammoniak und Ameisens\u00e4ure nachhaltig gewinnen lassen. Ammoniak ist in der modernen Landwirtschaft unverzichtbar und, wie Ameisens\u00e4ure, ein wichtiger Ausgangsstoff f\u00fcr die Industrie. Herk\u00f6mmlich wird es mit dem Haber-Bosch-Verfahren produziert, das extrem energieaufwendig ist und erhebliche CO2<\/sub>-Emissionen verursacht. Es ist auch m\u00f6glich, Ammoniak per Elektrolyse, also mit Hilfe von elektrischem Strom, zu gewinnen, allerdings handelt es sich dabei noch um ein junges Forschungsfeld. Die Elektrolyse bietet eine nachhaltige Alternative f\u00fcr die Herstellung, weil sie mit \u00d6kostrom betrieben werden kann.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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“Wir konnten nun drei zentrale Punkte erreichen”, sagt Gao:<\/strong> “Erstens haben wir einen Katalysator aus Kupfer, Nickel und Wolfram entwickelt, der die Ammoniak-Ausbeute bei der Elektrolyse signifikant erh\u00f6ht. Zweitens konnten wir die Ausbeute ein weiteres Mal steigern, in dem wir gepulste statt statischer Elektrolyse verwenden. Und drittens stellen wir als weiteres Produkt innerhalb des gekoppelten elektrochemischen Prozesses Ameisens\u00e4ure her.” <\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Die neue Methode hat das Team um Gao und ihre Mitarbeiter Christean Nickel und David Leander Troglauer in dieser Woche im renommierten Wissenschaftsmagazin\u00a0Angewandte Chemie<\/em>\u00a0ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n\n\n\n

Neuartiges Katalysatordesign<\/h3>\n\n\n\n

Den neuartigen sogenannten Dreikomponenten-Tandem-Elektro-Katalysator haben die Forschenden entwickelt, um die \u00fcbliche elektrochemische Reduktion von Nitrat zu Ammoniak m\u00f6glichst effizient ablaufen zu lassen. <\/p>\n\n\n\n

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“Wir haben uns dabei aus den folgenden Gr\u00fcnden f\u00fcr Kupfer, Nickel und Wolfram entschieden”, sagt Gao:<\/strong> “Um Ammoniak aus Nitrat zu gewinnen, muss zun\u00e4chst der Sauerstoff aus dem Nitrat entfernt werden \u2013 katalysiert vom Kupfer. Anschlie\u00dfend muss Wasserstoff erzeugt werden, dabei spielt das Nickel seine Katalysatorf\u00e4higkeiten aus. Nun darf der Wasserstoff nicht in die Luft entweichen oder anderweitig reagieren, sondern muss selektiv an den Stickstoff gebunden werden: Das ist die Aufgabe des Wolframs. Verglichen mit Tandemkatalysatoren aus Kupfer und Nickel, die bereits als vielversprechend galten, erzielt unser Katalysator eine um mehr als 50 Prozent h\u00f6here Ammoniak-Ausbeute”, sagt Gao.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Gepulste statt statischer Elektrolyse<\/h3>\n\n\n\n

Die Verwendung der gepulsten statt der statischen Elektrolyse steigert die Ausbeute um weitere 17 Prozent. Der Aufbau ist in beiden F\u00e4llen identisch. Der einzige Unterschied besteht in der an die Elektroden angelegten elektrischen Spannung. Bei der statischen Elektrolyse ist sie gleichbleibend, bei der gepulsten Elektrolyse wechselt sie st\u00e4ndig zwischen zwei Spannungswerten hin und her.<\/p>\n\n\n\n

Zus\u00e4tzliche Gewinnung von Ameisens\u00e4ure<\/h3>\n\n\n\n

Bei jeder Elektrolyse findet nicht nur eine Reduktions-Reaktion an der Kathode statt, sondern auch eine Oxidations-Reaktion an der Anode. “Normalerweise ist das eine Wasser-Oxidation, bei der Sauerstoff entsteht”, sagt Gao. Doch ist Sauerstoff weder wertvoll noch von der Industrie gefragt. Die Forschenden ersetzen bei der neuen Methode daher die Wasser-Oxidation und oxidieren stattdessen Glycerin, ein Abfallprodukt der Biodiesel-Produktion. So entsteht Ameisens\u00e4ure, die in der Industrie vielf\u00e4ltig, etwa als Ausgangsstoff f\u00fcr Chemikalien und Arzneimittel, eingesetzt wird. <\/p>\n\n\n\n

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“Auf diese Weise k\u00f6nnen wir zwei wertvolle Produkte auf einen Schlag gewinnen: Ammoniak von der Kathode und Ameisens\u00e4ure von der Anode”, sagt Gao.<\/strong> “Die strategische Kopplung der beiden Reaktionen unterstreicht das Potenzial der Methode, wertsch\u00f6pfende Chemikalien \u00fcber eine energieeffiziente gekoppelte Elektrolyse nachhaltig zu produzieren.”<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

Originalpublikation<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

C. Nickel et al., Sustainable Ammonia Electrosynthesis Coupled With Glycerol Valorization via an Adaptive Tri-Component Catalyst, Angewandte Chemie<\/em>, 1 February 2026, DOI: 10.1002\/anie.202522014<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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