Ein Forscherteam des Center for Catalytic Science and Technology (CCST) der University of Delaware hat ein neuartiges zweistufiges Verfahren zur Steigerung der Effizienz der Kohlendioxid(CO2)-Elektrolyse entwickelt, einer chemischen Reaktion, die von Strom angetrieben wird und bei der Herstellung von wertvollen Chemikalien und Kraftstoffen helfen kann.<\/p>\n
Das Forschungsteam, bestehend aus Feng Jiao, au\u00dferordentlicher Professor f\u00fcr Chemie und Biomolekulartechnik, und den Doktoranden Matthew Jouny und Wesley Luc, erzielte seine Ergebnisse durch den Bau eines speziellen Drei-Kammer-Ger\u00e4ts namens Elektrolyseur, das Strom nutzt, um CO2 in kleinere Molek\u00fcle zu reduzieren.<\/p>\n
Im Vergleich zu fossilen Brennstoffen ist Strom eine viel kosteng\u00fcnstigere und umweltfreundlichere Methode, um chemische Prozesse zur Herstellung kommerzieller Chemikalien und Kraftstoffe voranzutreiben. Dazu geh\u00f6ren Ethylen, das bei der Herstellung von Kunststoffen verwendet wird, und Ethanol, ein wertvoller Kraftstoffzusatz.<\/p>\n
“Diese neuartige Elektrolysetechnologie bietet einen neuen Weg, um h\u00f6here Selektivit\u00e4ten bei unglaublichen Reaktionsgeschwindigkeiten zu erreichen, was ein wichtiger Schritt in Richtung kommerzieller Anwendungen ist”, sagt Jiao, der auch als stellvertretender Direktor von CCST t\u00e4tig ist.<\/p>\n
W\u00e4hrend die direkte CO2-Elektrolyse die Standardmethode zur Reduzierung von Kohlendioxid ist, hat das Team von Jiao den Elektrolyseprozess in zwei Schritte unterteilt, indem es CO2 zu Kohlenmonoxid (CO) reduziert und dann das CO weiter zu Multikohlenstoffprodukten (C2+) reduziert hat. Dieser zweiteilige Ansatz, so Jiao, bietet gegen\u00fcber der Standardmethode mehrere Vorteile.<\/p>\n
“Durch die Aufteilung des Prozesses in zwei Schritte haben wir eine viel h\u00f6here Selektivit\u00e4t gegen\u00fcber Multikohlenstoffprodukten erreicht als bei der Direktelektrolyse”, sagte Jiao. “Die sequentielle Reaktionsstrategie k\u00f6nnte neue Wege er\u00f6ffnen, um effizientere Prozesse zur CO2-Nutzung zu gestalten.”<\/p>\n
Die Elektrolyse treibt auch die Forschung von Jiao mit seinem Kollegen Bingjun Xu, Assistenzprofessor f\u00fcr Chemie und Biomolekulartechnik, voran. In Zusammenarbeit mit Forschern der Tianjin University in China entwickeln Jiao und Xu ein System, das durch die Nutzung von klimaneutralem Solarstrom die Treibhausgasemissionen reduzieren k\u00f6nnte.<\/p>\n
“Wir hoffen, dass diese Arbeit dieser vielversprechenden Technologie f\u00fcr weitere Forschung und Entwicklung mehr Aufmerksamkeit verschaffen wird”, sagte Jiao. “Es gibt noch viele technische Herausforderungen, die gel\u00f6st werden m\u00fcssen, aber wir arbeiten daran!”<\/p>\n
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