in ,

CO2 – Från växthusgas till mervärdesprodukt | Wiens tekniska universitet

Gruppfoto: Apaydin, Eder, Rabl.

Om man omvandlar CO2 till syntesgas får man en värdefull råvara för den kemiska industrin. Forskare vid TU Wien visar hur detta fungerar även vid rumstemperatur och omgivande tryck.

Den som tänker på CO2 kommer förmodligen snabbt att tänka på termer som klimatskadlig eller restprodukt. Medan CO2 fanns där länge – en ren restprodukt – utvecklas allt fler processer med vilka växthusgasen kan omvandlas till värdefulla råvaror. Kemin talar då om "förädlade kemikalier". Ett nytt material som gör detta möjligt utvecklades vid Wiens tekniska universitet och presenterades nyligen i tidskriften Communications Chemistry.

Dominik Eders forskargrupp utvecklade ett nytt material som underlättar omvandlingen av CO2. Dessa är MOCHA - dessa är organometalliska kalkogenolatföreningar som fungerar som katalysatorer. Resultatet av den elektrokemiska omvandlingen är syntesgas, eller förkortat syngas, som är en viktig råvara för den kemiska industrin.

CO2 blir syntesgas

Syngas är en blandning av kolmonoxid (CO), väte (H2) och andra gaser och används som råvara för andra ämnen. Ett av de viktigaste användningsområdena är gödseltillverkning, där ammoniak framställs från syntesgas. Den kan dock även användas för framställning av bränslen som diesel eller för framställning av metanol, som används i bränsleceller. Eftersom utvinningen av CO2 från atmosfären är ganska energikrävande, är det vettigt att utvinna CO2 från industrianläggningar. Därifrån kan det därför fungera som utgångsmaterial för olika kemikalier.

Tidigare metoder kräver emellertid höga temperaturer och tryck såväl som dyra katalysatorer. De wienska forskarna sökte därför efter katalysatorer med vilka syngas även kan produceras vid låga temperaturer och omgivande tryck. "MOCHA fungerar annorlunda än de katalysatorer som hittills använts: Istället för värme tillförs elektricitet för att aktivera katalysatorn och initiera omvandlingen av CO2 till syntesgas", förklarar Junior Group Leader Dogukan Apaydin, som är ansvarig för CO2-omvandlingsmetoder i forskargruppen forskar.

MOCHAs som problemlösare

MOCHA utgör en klass av material som utvecklades för nästan 20 år sedan, men som ännu inte hittat någon tillämpning. De organiskt-oorganiska hybridmaterialen har därför vunnit popularitet först på senare år. TU-forskarna insåg potentialen hos MOCHA som katalysatorer och genomförde experiment med dem för första gången. Men de stod inför ett antal problem: Tidigare syntesmetoder producerade bara små mängder produkt och krävde mycket tid. "Med vår syntesmetod kunde vi avsevärt öka mängden produkt och förkorta varaktigheten från 72 till fem timmar", förklarar Apaydin den nya tillverkningsprocessen för MOCHA.

Första tester visade att MOCHAs katalytiska prestanda vid produktion av syntesgas från CO2 är jämförbar med de tidigare etablerade katalysatorerna. Dessutom kräver de mycket mindre energi eftersom hela reaktionen kan utföras vid rumstemperatur. Dessutom har MOCHA visat sig vara extremt stabila. De kan användas i olika lösningsmedel, vid olika temperaturer eller under olika pH-förhållanden och behåller sin form även efter katalys.

Ändå finns det några parametrar som teamet kring Dogukan Apaydin och doktoranden Hannah Rabl fortfarande forskar på. Att använda samma elektroder flera gånger för att leverera energi i form av ström visar en liten minskning i prestanda. Hur kopplingen mellan MOCHA och elektroder kan förbättras ytterligare för att förhindra denna prestandasänkning forskas nu i långsiktiga experiment. "Vi är fortfarande i ett tidigt skede av ansökan," påpekar Dogukan Apaydin. ”Jag gillar att jämföra detta med solsystem, som för 30 år sedan var mycket mer komplexa och dyrare att producera än de är idag. Med rätt infrastruktur och politisk vilja kan dock MOCHA också användas i stor utsträckning i framtiden för att omvandla CO2 till syntesgas och därmed ge sitt bidrag till klimatskyddet, är Apaydin säker.

skriven av Alternativet

Option är en idealistisk, helt oberoende och global plattform för sociala medier om hållbarhet och civilsamhället, grundad 2014 av Helmut Melzer. Tillsammans visar vi positiva alternativ inom alla områden och stödjer meningsfulla innovationer och framåtblickande idéer – konstruktivt-kritiskt, optimistiskt, jordnära. Alternativgemenskapen är uteslutande tillägnad relevanta nyheter och dokumenterar de betydande framsteg som gjorts av vårt samhälle.

Schreibe einen Kommentar