Damit lassen sich aus CO2 Methanol und Ethanol herstellen, die als Ausgangsstoffe für viele weitere Chemikalien dienen, wie die Forscher im Fachjournal „Nature Communications“ berichteten.

„Träges CO2 muss erst aktiviert werden“

Schon jetzt lässt sich CO2 als Ausgangsstoff für die Produktion von Alkohol nutzen, allerdings mit geringer Effizienz, wie Wolfgang Schöfberger vom Institut für Organische Chemie der Universität Linz gegenüber der APA erklärte. Grund dafür ist das träge CO2, das erst aktiviert werden muss.

Dazu stellten die Wissenschafter einen speziellen molekularen Katalysator her: Dabei handelt es sich um kleine Moleküle mit Kobaltionen in ihrem Inneren, die auf eine Kohlepapierelektrode aufgebracht werden. In wässriger Lösung wird durch ein negatives Potenzial an der Elektrode zunächst das Kobalt reduziert. CO2 bindet dann an das Metall und reagiert schließlich zu Ethanol und Methanol. Das Kobalt wird dann wieder oxidiert und steht für weitere Reaktionen zur Verfügung. Je nach angelegter Spannung entstehen unterschiedliche Produktverhältnisse: „Bei niedrigem Reduktionspotential entsteht überwiegend Methanol, bei höherem Potential Ethanol“, so Schöfberger.

Größerer Test in Pilotanlage geplant

In ihrer Arbeit haben die Wissenschafter nun die Vorgänge an der Elektrode genau charakterisiert. Mit dem an der Arbeit beteiligten Projektpartner aus Deutschland wollen sie in einem nächsten Schritt das Verfahren in größerem Stil in einer Pilotanlage testen. Erste Langzeittests zeigten, dass der Katalysator aktiv bleibt.

Die entstandenen Alkohole können mit bereits bestehenden Technologien in eine Reihe nützlicher Chemikalien umgewandelt werden. Für das Verfahren ließe sich etwa CO2 aus industrieller Rauchgaswäsche nutzen.