Mit einer Millionen Euro f\u00f6rdert das BMBF \u00fcber drei Jahre ein Verbundprojekt mit dem K\u00fcrzel PROPHECY. Wissenschaftler aus dem Leibniz-Institut f\u00fcr Katalyse (LIKAT Rostock) suchen gemeinsam mit Kollegen der Universit\u00e4t Oldenburg und dem Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie neue Wege zur Gewinnung von Ausgangsstoffen f\u00fcr die chemische Industrie, die v\u00f6llig unabh\u00e4ngig von fossilen Rohstoffen sind. Die Forschungen der drei akademischen Partner werden von der Siemens AG industriell bewertet. Mit Hilfe von Sonnenlicht sollen aus Kohlendioxid und Wasser durch neue Material- und Prozesskonzepte Produkte wie Methan, Methanol oder auch Synthesegas \u00f6kologisch und \u00f6konomisch sinnvoll produziert werden.<\/p>\n
Das in vorindustriellen atmosph\u00e4rischen Konzentrationen lebenswichtige Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) wird durch seine gigantische menschengemachte Freisetzung, vor allem aus der Verbrennung fossiler Energietr\u00e4ger, in der heutigen Zeit zusehends zum “Klimakiller”. Wenn CO2 wieder zu nutzbaren Rohstoffen oder Brennstoffen recycelt werden k\u00f6nnte, w\u00e4ren wir einerseits unseren Emissions- und Klimaschutzzielen n\u00e4her und gleichzeitig k\u00f6nnten wir auch die Industrie mit Ausgangsstoffen versorgen, die von fossilen Rohstoffquellen unabh\u00e4ngig sind.<\/p>\n
Deshalb wird schon seit etwa 30 Jahren das Ziel einer praktikablen photokatalytischen Umsetzung von CO2 verfolgt. Dabei soll Sonnenlicht genutzt werden, um auf der Oberfl\u00e4che geeigneter Halbleitermaterialien eine Reaktion zwischen CO2 und Wasser auszul\u00f6sen und dann Chemikalien wie Methan oder Methanol zu erzeugen. Trotz intensiver Forschungsanstrengungen konnten die Ausbeuten bisher nicht zu \u00f6kologisch und \u00f6konomisch sinnvollen Gr\u00f6\u00dfen gesteigert werden. Damit ist klar, dass sich am bekannten Forschungsansatz etwas \u00e4ndern muss. Aber wo liegt eigentlich die Grenze f\u00fcr eine “sinnvolle” Umsetzung? Welche Ausbeuten m\u00fcssen erzielt werden? Und sind vielleicht v\u00f6llig andere Material- und Prozesskonzepte erforderlich, um die Ausbeuten an Wertprodukten zu steigern?<\/p>\n
Diesen Fragen soll im gerade gestarteten BMBF-Verbundprojekt \u201ePROPHECY: PROzesskonzepte f\u00fcr die PHotokatalytische CO2-Reduktion verbunden mit LifE-CYcle-Analysis\u201c im Rahmen der F\u00f6rderma\u00dfnahme CO2Plus nachgegangen werden. Das Konsortium, bestehend aus den Gruppen um Prof. Dr. Jennifer Strunk (Leibniz-Institut f\u00fcr Katalyse, Rostock), Prof. Dr. Michael Wark (Universit\u00e4t Oldenburg) und Dr. Andreas Patyk (Institut f\u00fcr Technikfolgenabsch\u00e4tzung und Systemanalyse (ITAS) am Karlsruher Institut f\u00fcr Technologie), betrachtet neue Materialkonzepte und neue Prozesskonzepte in enger Verzahnung. Das gemeinsame Ziel ist die Steigerung der Gesamtproduktausbeute in der photokatalytischen CO2-Reduktion um mehrere Gr\u00f6\u00dfenordnungen. Die Produktselektivit\u00e4t ist vorerst von untergeordneter Bedeutung, da alle m\u00f6glichen Produkte (Methan, Synthesegas, Methanol o.\u00e4.) gegen\u00fcber dem Abfallprodukt CO2 eine Wertsteigerung darstellen.<\/p>\n
Im Hinblick auf den Prozess sollen dem \u00e4u\u00dferst reaktionstr\u00e4gen Gemisch aus Kohlendioxid und Wasser regenerativ erzeugte Additive, z.B. Bioethanol oder Elektrolyse-Wasserstoff aus Windkraft, zugesetzt werden, die eine h\u00f6here Reaktivit\u00e4t besitzen und das Produktspektrum beeinflussen, zum Beispiel in Richtung l\u00e4ngerer Kohlenwasserstoffketten. Materialseitig sollen nicht nur neue Synthesewege bekannter Photokatalysatoren wie TiO2 und ZnO zum Einsatz kommen, sondern auch v\u00f6llig neuartige Materialien getestet werden, auch mit dem Ziel, einen gr\u00f6\u00dferen Teil des Sonnenlichts zu nutzen. Ob ein solcher Prozess mit allen verbundenen vor- und nachgeschalteten Prozessen \u201evon der Wiege bis zur Bahre\u201c dann noch \u00f6kologisch und \u00f6konomisch sinnvoll ist, wird in der begleitenden Nachhaltigkeitsanalyse von Beginn der F&E-Arbeiten an gepr\u00fcft und kritisch bewertet.<\/p>\n
Das Projekt wird mit einem Volumen von einer Millionen Euro vom BMBF (Bundesministerium f\u00fcr Bildung und Forschung) gef\u00f6rdert. Start des Projektes war der 01. September 2016. Die Laufzeit betr\u00e4gt drei Jahre. Die Forschungen der drei akademischen Partner werden von der Siemens AG industriell begleitet und bewertet.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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