{"id":98120,"date":"2021-10-11T07:04:00","date_gmt":"2021-10-11T05:04:00","guid":{"rendered":"http:\/\/rss.nova-institut.net\/public.php?url=https%3A%2F%2Fwww.chemie.de%2Fnews%2F1172868%2Feine-tankstelle-auf-dem-mars-kohlendioxid-reaktor-macht-marstreibstoff.html%3FWT.mc_id%3Dca0065"},"modified":"2021-10-09T11:47:20","modified_gmt":"2021-10-09T09:47:20","slug":"eine-tankstelle-auf-dem-mars-kohlendioxid-reaktor-macht-marstreibstoff","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/eine-tankstelle-auf-dem-mars-kohlendioxid-reaktor-macht-marstreibstoff\/","title":{"rendered":"Eine Tankstelle auf dem Mars? Kohlendioxid-Reaktor macht Marstreibstoff"},"content":{"rendered":"\n\n\n

Ingenieure der University of Cincinnati entwickeln neue Methoden zur Umwandlung von Treibhausgasen in Treibstoff, um den Klimawandel zu bek\u00e4mpfen und Astronauten vom Mars nach Hause zu bringen.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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Jingjie Wu, Assistenzprofessor f\u00fcr Chemieingenieurwesen an der UC, links, und Tianyu Zhang, Doktorandin, experimentieren mit verschiedenen Katalysatoren zur Umwandlung von Kohlendioxid in speicherbaren Kraftstoff, um dem Klimawandel entgegenzuwirken. Foto\/Andrew Higley\/UC Creative + Brand<\/a><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Jingjie Wu, Assistenzprofessor am UC College of Engineering and Applied Science, und seine Studenten verwendeten einen Kohlenstoffkatalysator in einem Reaktor, um Kohlendioxid in Methan umzuwandeln. Dieser Prozess, der nach dem verstorbenen franz\u00f6sischen Chemiker Paul Sabatier als “Sabatier-Reaktion” bekannt ist, wird in der Internationalen Raumstation eingesetzt, um das Kohlendioxid aus der Atemluft der Astronauten zu entfernen und Raketentreibstoff zu erzeugen, der die Station in einer hohen Umlaufbahn h\u00e4lt.<\/p>\n\n\n\n

Aber Wu denkt viel weiter.<\/p>\n\n\n\n

Die Marsatmosph\u00e4re besteht fast vollst\u00e4ndig aus Kohlendioxid. Die Astronauten k\u00f6nnten die H\u00e4lfte des Treibstoffs einsparen, den sie f\u00fcr den R\u00fcckflug ben\u00f6tigen, indem sie den Treibstoff nach ihrer Ankunft auf dem Roten Planeten selbst herstellen, so Wu.<\/p>\n\n\n\n

“Es ist wie eine Tankstelle auf dem Mars. Man k\u00f6nnte problemlos Kohlendioxid durch diesen Reaktor pumpen und Methan f\u00fcr eine Rakete erzeugen”, so Wu.<\/p>\n\n\n\n

Die Studie der UC wurde in der Fachzeitschrift Nature Communications<\/em> zusammen mit Mitarbeitern der Rice University, der Shanghai University und der East China University of Science and Technology ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n\n\n\n

Wu begann seine Karriere in der Chemietechnik mit der Untersuchung von Brennstoffzellen f\u00fcr Elektrofahrzeuge, begann aber vor etwa 10 Jahren, sich in seinem Chemielabor mit der Umwandlung von Kohlendioxid zu besch\u00e4ftigen.<\/p>\n\n\n\n

“Ich erkannte, dass Treibhausgase in der Gesellschaft ein gro\u00dfes Problem darstellen w\u00fcrden”, sagte Wu. “Viele L\u00e4nder haben erkannt, dass Kohlendioxid ein gro\u00dfes Problem f\u00fcr die nachhaltige Entwicklung unserer Gesellschaft darstellt. Deshalb denke ich, dass wir Kohlenstoffneutralit\u00e4t erreichen m\u00fcssen”.<\/p>\n\n\n\n

Die Regierung Biden hat sich zum Ziel gesetzt, die Treibhausgasemissionen bis 2030 um 50 % zu reduzieren und bis 2050 eine Wirtschaft zu schaffen, die sich auf erneuerbare Energien st\u00fctzt.<\/p>\n\n\n\n

“Das bedeutet, dass wir Kohlendioxid recyceln m\u00fcssen”, sagte Wu.<\/p>\n\n\n\n

Wu und seine Studenten, darunter der Hauptautor und UC-Doktorand Tianyu Zhang, experimentieren mit verschiedenen Katalysatoren wie Graphen-Quantenpunkten – Schichten aus Kohlenstoff, die nur wenige Nanometer gro\u00df sind -, die die Ausbeute an Methan erh\u00f6hen k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Laut Wu verspricht das Verfahren einen Beitrag zur Eind\u00e4mmung des Klimawandels. Es hat aber auch einen gro\u00dfen kommerziellen Vorteil, da es als Nebenprodukt Kraftstoff produziert.<\/p>\n\n\n\n

“Das Verfahren ist 100 Mal produktiver als noch vor 10 Jahren. Sie k\u00f6nnen sich also vorstellen, dass der Fortschritt immer schneller vonstatten gehen wird”, so Wu. “In den n\u00e4chsten 10 Jahren werden wir eine Menge Startup-Unternehmen haben, die diese Technik kommerzialisieren.”<\/p>\n\n\n\n

Wus Studenten verwenden verschiedene Katalysatoren, um nicht nur Methan, sondern auch Ethylen herzustellen. Ethylen gilt als die wichtigste Chemikalie der Welt und wird zur Herstellung von Kunststoffen, Gummi, synthetischer Kleidung und anderen Produkten verwendet.<\/p>\n\n\n\n

“Gr\u00fcne Energie wird sehr wichtig sein. In Zukunft wird sie einen riesigen Markt darstellen. Deshalb wollte ich daran arbeiten”, sagte Zhang.<\/p>\n\n\n\n

Die Synthese von Kraftstoff aus Kohlendioxid wird sogar noch rentabler, wenn sie mit erneuerbaren Energien wie Sonnen- oder Windenergie gekoppelt wird, sagte Wu.<\/p>\n\n\n\n

“Im Moment haben wir \u00fcbersch\u00fcssige gr\u00fcne Energie, die wir einfach wegwerfen. Wir k\u00f6nnen diese \u00fcbersch\u00fcssige erneuerbare Energie in Chemikalien speichern”, sagte er.<\/p>\n\n\n\n

Das Verfahren ist skalierbar f\u00fcr den Einsatz in Kraftwerken, die Tonnen von Kohlendioxid erzeugen k\u00f6nnen. Und es ist effizient, da die Umwandlung genau dort stattfinden kann, wo das \u00fcbersch\u00fcssige Kohlendioxid produziert wird.<\/p>\n\n\n\n

Wu sagte, dass die Fortschritte bei der Kraftstoffherstellung aus Kohlendioxid ihn zuversichtlicher machen, dass Menschen noch zu seinen Lebzeiten auf dem Mars landen werden.<\/p>\n\n\n\n

“Wenn man jetzt vom Mars zur\u00fcckkommen will, muss man doppelt so viel Treibstoff mitnehmen, was sehr schwer ist”, sagte er. “Und in Zukunft wird man andere Brennstoffe brauchen. Wir k\u00f6nnen also Methanol aus Kohlendioxid herstellen und es f\u00fcr die Produktion anderer nachgelagerter Materialien verwenden. Dann k\u00f6nnten wir vielleicht eines Tages auf dem Mars leben.”<\/p>\n\n\n\n

Originalver\u00f6ffentlichung<\/h3>\n\n\n\n

Zhang, T., Li, W., Huang, K. et al.; “Regulation of functional groups on graphene quantum dots directs selective CO2 to CH4 conversion”; Nat Commun 12, 5265 (2021).<\/a><\/p>\n\n\n\n

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