Neuer Prozess zur Sprit-Herstellung aus Wärmeenergie

,

Bio Solarenergie
Bio SolarenergieBio Solarenergie

Auf dem Weg die Energie der Sonne zu nutzen, um hochenergetische Treibstoffe herzustellen, gelang Schweizer Forschern ein wichtiger Schritt. Experten des Paul Scherrer Instituts (PSI) und der ETH Zürich stellten einen neuen chemischen Prozess vor, bei dem die Wärmeenergie der Sonne genutzt wird, um aus Wasser und Kohlenstoffdioxid direkt Treibstoff herzustellen.

Hierfür haben sie eine Kombination aus den Materialien Ceroxid, eine Verbindung aus dem Metall Cer mit Sauerstoff, und Rhodium entwickelt. Damit ist eine chemische Speicherung von Sonnenenergie möglich. Dies ist deutlich einfacher als Solarstrom zu speichern. Das Prinzip ist ähnlich dem der Solarkraftwerke, es wird Wärme eingesetzt um bestimmte chemische Prozesse anzuregen, die bei Temperaturen von über 1000 Grad Celsius ablaufen.

Das Experiment basiert auf einem thermo-chemischen Zyklus, also einem chemischen Kreislauf, der Wärmeenergie (thermische Energie) benötigt. Auf diese Weise lassen sich energiearme Stoffe wie Wasser in energiereichere wie eben Wasserstoff oder Kohlenstoffmonoxid umwandeln.

Das funktioniert, indem man beispielsweise Ceroxid einsetzt. Wird das Material erhitzt, werden Sauerstoffatome abgegeben, kühlt es wieder ab, beginnt es die Sauerstoffatome wieder an sich zu binden. So wird aus Wasser der energiereiche Wasserstoff, während sich gleichzeitig das Ceroxid regeneriert und der Kreislauf neu beginnen kann.

Aus dem gewonnenen Wasserstoff können nun Treibstoffe hergestellt werden. Egal, ob zur direkten Nutzung oder Speicherung in Tanks.

Ursprünglich war für die Herstellung von Treibstoff ein zweiter Prozess nötig, die sogenannte Fischer-Tropsch-Synthese. Sie war extrem aufwändig, der technische Aufwand beträchtlich.

Die Schweizer Forscher haben es jetzt geschafft, dass dieser zweite Prozess entfallen kann und Treibstoff sich direkt herstellen lässt. Dazu nutzen sie das Element Rhodium als Katalysator. Es wird dem Ceroxid in kleinen Mengen zugeführt und sorgt dafür, dass sich Treibstoffe direkt im ersten Prozess produzieren lassen.

Noch liefert das neue Verfahren erst kleine Mengen an direkt verwertbaren Treibstoffen, aber die Forscher haben gezeigt, dass es funktioniert. Durch ihre Tests haben sie wichtige Erkenntnisse zur Stabilität von Rhodium als Katalysator gewonnen. Jetzt können sich die Experten der Optimierung und Rentabilität widmen, um Solarenergie zur Entwicklung von Treibstoff zu etablieren.

Quelle: ETHZ

 

Leave a Reply