Optioun
Wann Dir CO2 an Synthesegas ëmgewandelt, kritt Dir e wäertvolle Rohmaterial fir d'chemesch Industrie. Fuerscher vun der TU Wien weisen, wéi dat och bei Raumtemperatur an Ambientdrock funktionéiert.
Jiddereen deen un CO2 denkt, denkt wuel séier un Begrëffer wéi Klimaschiedlech oder Offallprodukt. Während CO2 laang do war - e puren Offallprodukt - ginn ëmmer méi Prozesser entwéckelt, mat deenen den Zäregas a wäertvoll Matière première kann ëmgewandelt ginn. D'Chimie schwätzt dann vun "Wäertzoustand Chemikalien". En neit Material, dat dëst méiglech mécht, gouf op der Wiener Universitéit fir Technologie entwéckelt a viru kuerzem an der Zäitschrëft Communications Chemistry presentéiert.
Dem Dominik Eder seng Fuerschungsgrupp huet en neit Material entwéckelt dat d'Konversioun vun CO2 erliichtert. Dëst sinn MOCHAs - dëst sinn organometallesch Chalcogenolatverbindungen déi als Katalysator déngen. D'Resultat vun der elektrochemescher Konversioun ass Synthesegas, oder kuerz Syngas, wat e wichtege Rohmaterial fir d'chemesch Industrie ass.
CO2 gëtt Synthesegas
Syngas ass eng Mëschung aus Kuelemonoxid (CO), Waasserstoff (H2) an aner Gase a gëtt als Rohmaterial fir aner Substanzen benotzt. Ee vun de wichtegsten Uwendungsfelder ass Düngerproduktioun, an där Ammoniak aus Synthesegas produzéiert gëtt. Wéi och ëmmer, et kann och fir d'Produktioun vu Brennstoffer wéi Diesel benotzt ginn oder fir d'Produktioun vu Methanol, deen a Brennstoffzellen benotzt gëtt. Well d'Extraktioun vun CO2 aus der Atmosphär zimlech energieintensiv ass, mécht et Sënn CO2 aus Industrieanlagen ze extrahieren. Vun do aus kann et also als Ausgangsmaterial fir verschidde Chemikalien déngen.
Wéi och ëmmer, fréier Methoden erfuerderen héich Temperaturen an Drock souwéi deier Katalysatoren. Déi Wiener Fuerscher hunn dofir no Katalysatoren gesicht, mat deenen och Syngas bei niddregen Temperaturen an Ëmfelddrock produzéiert ka ginn. "MOCHAs funktionnéieren anescht wéi d'Katalysatoren, déi bis elo benotzt goufen: Amplaz vun Hëtzt gëtt Elektrizitéit geliwwert fir de Katalysator ze aktivéieren an d'Konversioun vun CO2 a Synthesegas z'initiéieren", erkläert de Junior Group Leader Dogukan Apaydin, deen zoustänneg ass fir CO2 Konversiounsmethoden an der Fuerschung Grupp Fuerschung.
MOCHAs als Problemléiser
MOCHAs bilden eng Klass vu Materialien déi viru bal 20 Joer entwéckelt goufen, awer nach keng Applikatioun fonnt hunn. Déi organesch-anorganesch Hybridmaterialien hunn dofir nëmmen an de leschte Joeren Popularitéit gewonnen. D'TU Fuerscher hunn d'Potenzial vu MOCHAs als Katalysator erkannt an hunn d'éischt Experimenter mat hinnen duerchgefouert. Wéi och ëmmer, si hu mat enger Rei vu Probleemer konfrontéiert: Virdru Synthesemethoden hunn nëmme kleng Quantitéite vum Produkt produzéiert a vill Zäit gefuerdert. "Mat eiser Synthesemethod konnte mir d'Quantitéit vum Produkt wesentlech erhéijen an d'Dauer vu 72 op fënnef Stonnen verkierzen", erkläert den Apaydin den neie Fabrikatiounsprozess fir MOCHAs.
Éischt Tester weisen datt d'katalytesch Leeschtung vu MOCHAs bei der Produktioun vu Synthesegas aus CO2 vergläichbar ass mat de Katalysatoren déi bis elo etabléiert sinn. Ausserdeem erfuerdere se vill manner Energie well déi ganz Reaktioun bei Raumtemperatur duerchgefouert ka ginn. Zousätzlech hunn MOCHAs sech als extrem stabil bewisen. Si kënnen a verschiddene Léisungsmëttelen, bei verschiddenen Temperaturen oder ënner verschiddene pH-Konditiounen benotzt ginn, a behalen hir Form och no der Katalyse.
Trotzdem sinn et e puer Parameteren, déi d'Equipe ronderëm Dogukan Apaydin an d'Dokterstudent Hannah Rabl nach fuerschen. Déiselwecht Elektroden e puer Mol ze benotzen fir Energie a Form vu Stroum ze liwweren weist e liichte Réckgang an der Leeschtung. Wéi d'Verbindung tëscht MOCHAs an Elektroden weider verbessert ka ginn fir dësen Ofsenkung vun der Leeschtung ze verhënneren, gëtt elo a laangfristeg Experimenter ënnersicht. "Mir sinn nach ëmmer an enger fréicher Etapp vun der Uwendung", weist Dogukan Apaydin aus. „Ech vergläichen dat gär mat Sonnesystemer, déi virun 30 Joer vill méi komplex an deier waren ze produzéieren wéi haut. Mat der richteger Infrastruktur a politeschem Wëllen kënnen MOCHA awer och an Zukunft wäit an der Ëmwandlung vum CO2 a Synthesegas benotzt ginn an domat hire Bäitrag zum Klimaschutz leeschten“, ass den Apaydin sécher.
