Kohlendioxid aus Industrieabgasen als Wertstoff in der chemischen Industrie nutzen – das ist eines der großen Forschungsthemen der Branche. Mit dem Verbundprojekt „CO₂SimO – Photoelektrochemische CO₂-Reduktion bei simultaner oxidativer Wertstoffgewinnung“ kommt eine weitere Initiative hinzu. Der Schwerpunkt des Vorhabens liegt darauf, einen Prozess zu entwickeln, um aus Wasser und Kohlendioxid Methan und Wasserstoffperoxid herzustellen.

Energieträger und Synthesegrundstoffe

Methan ist ein wichtiger Energieträger, der als Heizmittel oder Treibstoff genutzt wird. Das Gas ist aber auch ein bedeutender Rohstoff für chemische Synthesen, unter anderem bei der Herstellung von Ammoniak und Methanol. Wasserstoffperoxid hat vor allem zwei Verwendungszwecke: Es wird als Bleich- und Desinfektionsmittel genutzt. Möglicherweise könnte es sich aber auch als Energieträger eignen, mit dem Brennstoffzellen betrieben werden – das soll das Projekt CO₂SimO ebenfalls eruieren.

Nachhaltigkeit des Konzeptes im Blick

Die Hoffnung ist, einen günstigen Prozess zu entwickeln, denn bislang ist die Herstellung von Wasserstoffperoxid kostenintensiv. Im neuen Verbundprojekt soll deshalb eine photoelektrochemische Zelle für die Reaktion geschaffen werden, die neben den Rohstoffen Wasser und CO₂ Sonnenlicht als Energiequelle nutzt. Neben dieser Zelle wollen die Forscher auch die für die Reaktion notwendigen Katalysatoren entwickeln. Im Blick behalten wollen die Partner dabei, ob ihre Lösung wirklich sinnvoll ist, wie der am Projekt beteiligte Professor für Physikalische Chemie an der Universität Bayreuth, Roland Marschall, erläutert: „Eine Besonderheit unseres Projekts besteht darin, dass eine wissenschaftliche Begleitstudie die Nachhaltigkeit des zugrundeliegenden Konzepts durch eine Umwelt- und Kostenanalyse ständig überprüfen wird.“

BMBF fördert Forschung zu CO₂-Nutzung

Das Verbundprojekt wird von der H.C. Starck Tantalum and Niobium GmbH in Goslar koordiniert. Weitere Partner sind das DECHEMA-Forschungsinstitut in Frankfurt am Main, die Leibniz-Universität Hannover, die neoxid GmbH in Neuss sowie das Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse am Karlsruher Institut für Technologie. Das Vorhaben wird unter der BMBF-Förderrichtlinie „CO₂ als nachhaltige Kohlenstoffquelle – Wege zur industriellen Nutzung (CO₂-WIN)“ über drei Jahre mit 1,5 Mio. Euro gefördert.

bl