Elektrische CO2 Valorisierung

Ziele/Ideen

Durch diese Technologie können die globale CO2 Emissionen in den Bereichen des Transportsektors, des Bausektors, Chemiesektors, etc. nachhaltig gesenkt werden. Diese Technologie ist somit eine der Schlüsseltechnologien der Zukunft.

Kurzbeschreibung

Die globale Erwärmung und die Emission klimarelevanter Gase wie Kohlendioxid stellen ein großes Diskussionsthema in den letzten Jahren und Jahrzehnten dar. Gefordert sind umfangreiche Lösungsansätze bezüglich des CO2-Managements, um das vom Europäischen Parlament 2009 ausgegebene Ziel einer

Erderwärmung um maximal 1,75 Grad Celsius in den nächsten 100 Jahren zu erreichen. Da die Reduktion der CO2-Emmissionen alleine vermutlich nicht ausreichen wird, müssen auch andere Wege wie etwa die Speicherung und Verwertung von CO2 verstärkt

angegangen werden. Ein möglicher Ansatz dazu ist die Verwertung durch eine elektrochemische Reduktion von Kohlendioxid zu Brennstoffen wie Methan, Methanol, Ethanol, einer sogenannten „Dream-Reaction“, an der bereits seit mehr als einem Jahrhundert geforscht wird. Wenn die elektrische Energie, die für diese Umwandlung notwendig ist, aus erneuerbaren Energien aufgebracht werden kann, wird ein völlig nachhaltiger und klimafreundlicher Zyklus ermöglicht.

Resultate

Wir haben neue Katalysatoren entwickelt, die das Kohlenstoffdioxid (CO2) aktivieren und selektiv und effizient auf günstigen Kohlenstoff-Papier-Elektroden in Kohlenmonoxid, Wasserstoff, Ethylen, Methanol, Ethanol oder Essigsäure umwandeln können. Die entstandenen Alkohole kann man unter Verwendung bestehender Technologien in eine Reihe nützlicher Chemikalien umwandeln, wodurch ein effizienter Weg zur Nutzung von CO2 offensteht.
Die wissenschaftliche Arbeit wurde im Rahmen zweier FWF-Projekte (FWF-P28167-N34 („Oxygen- and hydrogen evolution triggered by surface-supported catalysts“) und FWF-P32045-NB („Metallocorrolebased Catalysts for Biomass Valorization“) durchgeführt und ist im Fachjournalen Nature Communications und Angewandte Chemie online publiziert worden (https://www.nature.com/articles/s41467-019-11868-5, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.202000601).

Partner

GIG Karasek GmbH: FFG Bridge Projekt

Johannes Kepler Universität Linz