Seit März 2020 forscht eine Arbeitsgruppe der Universität Duisburg-Essen (UDE) an einer Möglichkeit, Kohlenstoffdioxid (CO2) wiederverwenden zu können. Nun wird das Projekt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung für fünf Jahre mit 1,4 Millionen Euro gefördert.

Unter der Leitung von UDE-Professorin Corina Andronescu startete das Projekt MatGasDif, kurz für „Nanomaterialien als Basis für Gasdiffusionselektroden für die hochselektive CO2 Reduktion“, mit dem Ziel, den Anteil des Treibhausgases CO2 in der Luft zu reduzieren. Die Arbeitsgruppe forscht an neuen Elektrokatalysatoren, die CO2 elektrochemisch in Ethanol oder Ethylen reduzieren sollen.

Das bedeutet kurz und knapp: CO2, ein klimaschädliches Gas, soll aus der Atmosphäre genommen und zu Alkohol umgewandelt werden. Der entstandene Alkohol könnte dann als Lösungsmittel für Duftstoffe, Aromen, Medikamente oder als Biokraftstoff verwendet werden. Des Weiteren arbeitet das Team an einem möglichst stabilen und selektiven Weg der Umwandlung, um entstehende Nebenprodukte bestmöglich zu vermeiden. Dazu sollen Katalysatormaterialen aus günstigen, umweltfreundlichen und gut verfügbaren Rohstoffen verwendet werden.

„Wir betreten hier Neuland“

„Die größte Herausforderung besteht darin, die Katalysatoren und Elektroden so zu fertigen, dass wirklich nur das wertvolle Zielprodukt entsteht, keine Mischung von Produkten“, erklärt Andronescu in einer Pressemitteilung der UDE. Das ideale, aber noch unbekannte Konzept soll wie folgt funktionieren: Verschiedene Katalysatormaterialien sollen in ein Trägermaterial aus Kohlenstoff eingebettet werden. Das gewünschte Zielprodukt wird dann in einer Reaktionskaskade, einer Art chemischem Dominoeffekt, erzeugt.  „Wir betreten hier Neuland“, schildert Andronescu. Am Ende des Projekts soll dann ein fertiger Prototyp stehen, der vom Prinzip auch in größerem Maß für den industriellen Einsatz geeignet sein soll.