Deutscher Doppelkatalysator macht aus CO₂ Parfüm und Kunststoff
Ein neuartiger Iridium-Palladium-Katalysator verwandelt CO₂ in nützliche Chemikalien – ganz ohne fossile Energie.
Das neue Katalysatorsystem nutzt CO₂ und grünen Wasserstoff, um fossile Rohstoffe in der Chemie zu ersetzen.
Foto: Evonik Industries AG
Kohlendioxid – das Klimagas, das unsere Atmosphäre aufheizt – könnte bald zum Hoffnungsträger der Chemie werden. Forschende vom Leibniz-Institut für Katalyse, der Ruhr-Universität Bochum und Evonik Oxeno haben ein Verfahren entwickelt, das CO₂ in wertvolle Rohstoffe verwandelt. Statt fossile Energien zu verbrennen, nutzt ihre Methode das Abfallprodukt der Industrie, um Duft- und Kunststoffe klimafreundlich herzustellen – ein Durchbruch, der die Chemieproduktion grundlegend verändern könnte.
Chemieindustrie bisher – CO₂ als Abfall
Normalerweise werden in der Chemieindustrie sogenannte Olefine, also einfache Kohlenwasserstoffe, die beispielsweise aus Erdöl gewonnen werden, weiterverarbeitet. Ein wichtiger Schritt dabei ist die Carbonylierung: Während dieses Vorgangs wird das Gas Kohlenmonoxid genutzt, um die Olefine in Säuren oder Ester, die entstehen, wenn Säuren mit Alkohol reagieren, umzuwandeln. Diese Stoffe sind Grundbausteine für viele Alltagsprodukte wie:
- Kunststoffe (z. B. Acrylglas)
- Duftstoffe (z. B. für Parfüms)
- Spezialchemikalien für Kosmetik, Farben, Lacke
Das Problem dabei ist, dass Kohlenmonoxid giftig ist und meistens aus fossilen Rohstoffen gewonnen wird.
Neues Katalysatorsystem offenbart Nutzen von CO₂
Das Forscherteam hat nun ein bimetallisches Katalysatorsystem entwickelt. Es ersetzt das giftige Kohlenmonoxid durch CO₂. Außerdem nutzt es grünen Wasserstoff, also Wasserstoff, der mit erneuerbarer Energie hergestellt wurde. Als Metalle im Katalysator dienen Iridium und Palladium, gemeinsam mit einem Phosphinliganden – ein bewährtes Hilfsmittel, das die Reaktion steuert.
Das Ergebnis: Man kann direkt aus CO₂ und Wasserstoff neue Chemikalien herstellen, beispielsweise Komponenten für Kunst- oder Duftstoffe – und das ohne Umweg über fossile Ressourcen.
Ein weiterer Schritt in Richtung grüne Chemie
Mithilfe des neuen Katalysators wird CO₂ vom Abfallprodukt zum Rohstoff. So gelangt weniger Klimagas in die Atmosphäre. Giftige Stoffe wie Kohlenmonoxid werden überflüssig und Produkte wie Kunststoffe oder Parfümbestandteile können klimafreundlicher produziert werden.
„Die Entwicklung dieses Katalysatorsystems ist ein Beispiel dafür, wie wir durch gezielte Forschung zur Defossilierung der chemischen Industrie beitragen können. CO₂ wird hier nicht als Abfall, sondern als wertvoller Rohstoff betrachtet“, sagt Dr. Ralf Jackstell, Themengruppenleiter am LIKAT.
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