Wir betrachten Kohlendioxid oft als nichts weiter als Umweltverschmutzung, ein Nebenprodukt von Fabriken und Autos. Aber was wäre, wenn wir dieses Abgas in etwas Nützliches verwandeln könnten? Wissenschaftler der University of Michigan haben zusammen mit Mitarbeitern der UC Davis und UCLA genau das erreicht, was einen bedeutenden Fortschritt in der Chemie darstellt.
Diese bahnbrechende Forschung, die vom US-Energieministerium finanziert wird, konzentriert sich auf die Umwandlung von Kohlendioxid in Metalloxalate. Diese Verbindungen können als Bausteine in der Zementherstellung verwendet werden und bieten eine nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Methoden. „Diese Forschung zeigt, wie wir Kohlendioxid, von dem jeder weiß, dass es ein Abfallprodukt von geringem bis keinem Wert ist, verwenden und es in etwas Wertvolles umwandeln können“, sagte Charles McCrory, außerordentlicher Professor für Chemie.
Die Innovation des Teams liegt in der Verwendung von Polymeren zur Steuerung der chemischen Umgebung eines Bleikatalysators. Dieser Durchbruch reduziert die benötigte Bleimenge drastisch auf Teile pro Milliarde. Dieser Fortschritt ist entscheidend, um den Prozess umweltverträglich und für den industriellen Einsatz skalierbar zu machen. Das Verfahren umfasst ein Elektrodenpaar, von dem eines Kohlendioxid in gelöste Oxalat-Ionen umwandelt und das andere, aus Metall, Ionen freisetzt, die sich an das Oxalat anlagern und feste Metalloxalate bilden.
Die potenziellen Anwendungen sind vielfältig. Metalloxalate können als alternative zementartige Materialien, Synthesevorläufer und sogar als Kohlendioxidspeicherlösungen dienen. Sobald das Kohlendioxid in Metalloxalate eingeschlossen ist, ist es unwahrscheinlich, dass es in die Atmosphäre zurückkehrt. Dieser doppelte Vorteil des Recyclings von Kohlendioxid und seiner sicheren Speicherung macht diese Entdeckung zu einem entscheidenden Schritt in eine grünere Zukunft.
„Es ist ein echter Erfassungsprozess, weil man daraus einen Feststoff herstellt“, sagte Mcrory. „Aber es ist auch ein nützlicher Erfassungsprozess, weil man ein nützliches und wertvolles Material herstellt, das nachgelagerte Anwendungen hat.“ Das Team geht davon aus, dass ihre Methode möglicherweise für den industriellen Einsatz skaliert werden kann, was den Weg für eine deutliche Reduzierung der Kohlenstoffemissionen und eine nachhaltigere Zementindustrie ebnet.