Blaues Pigment erzeugt Methan deutlich billiger
Sendai/Sapporo – Ein umweltfreundlicher Katalysator in Form eines blauen Pigments von Forschern der Tohoku-Universität, der Hokkaido-Universität und des Startups AZUL Energy beschleunigt die Methan-Produktion und macht diese erheblich preiswerter. Der Stoff mit der Bezeichnung Kupferphthalocyanin (CuPc) enthält neben dem Kupferatom noch fast fünf Dutzend Wasserstoff-, Stickstoff- und Kohlenstoffatome. Bisher wird er wegen seiner Farbe vor allem zur Herstellung von Druckfarben genutzt.
Wirkungsgrad bei 80 Prozent
Die Forscher haben CuPc auf eine Gasdiffusionselektrode aufgetragen – als Katalysator für die Umwandlung von Kohlenstoffmonoxid (CO) und Wasserstoff in Methan. Die Elektrode haben die Forscher der Tohoku-Universität, der Hokkaido-Universität und des Startups AZUL Energy in Wasser eingetaucht, ebenso eine Gegenelektrode, zwischen denen die Experten eine elektrische Spannung aufbauten. In die Gasdiffusionselektrode ist gasförmiges CO2 eingeleitet worden.
In der Folge spaltet der elektrische Strom das Wasser in Wasser- und Sauerstoff auf. Gleichzeitig entfernt er aus jedem CO2-Molekül ein Sauerstoffatom, sodass CO entsteht. Während der Sauerstoff entweicht, sorgt der CuPc-Katalysator dafür, dass sich CO2 und Wasserstoff zu Methan vereinigen. Der Wirkungsgrad liegt bei 80 Prozent. In ersten Tests hat der neue Katalysator 80 Stunden lang wie erhofft seinen Dienst getan, ohne entscheidend abzubauen.
Umweltneutraler Energieträger
«Durch die Verwendung eines kostengünstigen und leicht verfügbaren blauen Pigments haben wir einen Ansatz entwickelt, der diesen Prozess praktikabler und skalierbarer machen könnte. Wir hoffen, dass diese Arbeit zu Technologien beitragen wird, die Kohlenstoffemissionen in einen umweltneutral nutzbaren Energieträger umwandeln», sagt Hiroshi Yabu von der Tohoku-Universität. (pte/mc/ps)
