Effiziente CO2-Umwandlung: Forscher nutzen Ameisensäuresalze als Energieträger

Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) und der Harvard University haben eine innovative und äußerst effiziente Methode entwickelt, um Kohlendioxid (CO2) in Ameisensäuresalze umzuwandeln. Diese Formiate sind bisher vor allem als Enteiser für Flugzeuge bekannt, können aber auch als Energieträger genutzt werden. Im Gegensatz zu Wasserstoff lassen sich die festen und umweltfreundlichen Salze einfacher lagern und transportieren und können bei Bedarf in Brennstoffzellen zur Erzeugung von Strom und Wärme eingesetzt werden.

Die Forscher haben kürzlich in der Fachzeitschrift Cell Reports berichtet, dass die Herstellung der weißen Salzkristalle nun mit einem effizienteren Verfahren und in weniger Schritten möglich ist. Dabei wird der Kohlenstoff aus dem Treibhausgas nahezu verlustfrei in die Formiate eingebunden.

Die Idee, Kohlendioxid in hochwertige Chemikalien und Treibstoffe umzuwandeln, ist nicht neu. Bisher erfolgte dies in der Regel in drei aufwendigen Schritten, die viel Energie erforderten. Zunächst wurde das Gas mithilfe von geeigneten Feststoffen oder Flüssigkeiten aus Abgasen oder der Umgebungsluft extrahiert. Anschließend wurde es durch Wärme aus den entsprechenden Medien wieder freigesetzt und erst dann chemisch, elektrolytisch oder mithilfe von Bakterien in Rohstoffe für die Chemieindustrie umgewandelt.

Das US-Team umgeht nun den energieintensiven zweiten Schritt. Sie fangen das Kohlendioxid in einer Natrium- oder Kalilauge ein, wo es als Hydrogenkarbonat vorliegt, ähnlich wie in Backpulver, und wandeln es direkt in die gewünschte Chemikalie Formiat um. Hierfür wird elektrische Energie in einer Elektrolysezelle eingesetzt, die ähnlich wie eine Batterie aufgebaut ist. An der Anode, einem Pol, wird Wasser in Sauerstoffgas und positiv geladene Wasserstoffionen zerlegt. Die Wasserstoffionen bewegen sich durch eine Membran zur Kathode, dem Gegenpol, wo sie sich mit Hydrogenkarbonat und Elektronen zu Formiat verbinden. Anschließend muss das Salz nur noch separiert und getrocknet werden.

Die Entwickler der Methode betonen, dass die Energie für alle Prozessschritte selbstverständlich aus umweltfreundlichen Quellen stammen sollte. Das MIT hat noch einen langen Weg vor sich, um zu beweisen, wie gut die Methode im größeren Maßstab funktioniert. Allerdings birgt die Möglichkeit, CO2 in Formiate umzuwandeln und als Energieträger zu nutzen, großes Potenzial für die Bekämpfung des Klimawandels und die Schaffung einer nachhaltigen Energieversorgung. Es bleibt abzuwarten, wie sich die Forschungen in diesem Bereich weiterentwickeln und ob die Methode tatsächlich zu einer praktischen Lösung werden kann.

Schlagwörter: Kohlendioxidumwandlung + Salze der Ameisensäure + Effiziente Herstellung

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