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Grüner Brennstoff: Forscher stellen Methanol mit Hilfe von Luft her

Mit einem innovativen Herstellungsverfahren für Methanol wollen britische Chemiker die industrielle Produktion umweltfreundlicher machen.

Methanol gehört zu den meisthergestellten organischen Chemikalien der Welt. Allein in Deutschland wurden 2016 über eine Million Tonnen der hochentzündlichen Flüssigkeit produziert. Die für die Herstellung erforderliche Methanolsynthese ist jedoch ein aufwändiger und energieintensiver Prozess: Dabei wird ein Synthesegas aus fossilen Rohstoffen wie Kohle oder Erdöl in einem Hochdruckverfahren in Wasserstoff und Kohlenstoffmonoxyd getrennt und anschließend wieder zusammengeführt.

Seit Jahrzehnten forschen Wissenschaftler daher an alternativen Methoden für die Methanolherstellung. Dieser lang erhoffte Durchbruch scheint nun einem Team des Cardiff Catalysis Institute gelungen zu sein. Die Chemiker haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sich Methan mit Hilfe einer einfachen Katalyse in Methanol umwandeln lässt. Die Reaktion erfordert lediglich Sauerstoff und Wasserstoffperoxyd und ist bei Raumtemperatur möglich.

nachhaltiges Methanol für die industrie

Diese Substanzen sind nicht nur deutlich günstiger als das Synthesegas, sie erfordern auch keinen Abbau wertvoller Rohstoffe. Zudem verbraucht das Verfahren wesentlich weniger Energie. Aus diesen Gründen birgt es ein erhebliches Potenzial für sauberere und umweltfreundlichere industrielle Prozesse auf der ganzen Welt, erklärt Professor Graham Hutchings, Direktor des Cardiff Catalysis Institutes. „Wir konnten bereits aufzeigen, dass sich Methan mit Hilfe von Gold-Nanopartikeln und Titaniumoxid in Methanol umwandeln lässt“, so der Chemiker. „Doch wir haben den Prozess weiter vereinfacht, und die Resultate sind außergewöhnlich.“

Methanol lässt sich auch mit Hilfe von Gold-Nanopartikeln gewinnen.
Methanol lässt sich auch mit Hilfe von Gold-Nanopartikeln gewinnen.

Große Vorteile könnte das neuen Verfahren auch bei seiner praktischen Anwendung bieten. Es würde beispielsweise ermöglichen, dass Methanol für den Transport nicht mehr verflüssigt und in sensible Druckbehälter gefüllt werden müsste, die hohe Sicherheitsmaßnahmen erfordern. Der Stoff könnte ganz einfach dort hergestellt werden, wo er gebraucht wird.

Professor Graham Hutchings vom Cardiff Cardiff Catalysis Institute.
Professor Graham Hutchings vom Cardiff Cardiff Catalysis Institute. Bild: Cardiff University – Cardiff Catalysis Institute

Auch die Herstellung von Kunststoffen und Chemikalien ließe sich den Forschern zufolge vereinfachen: „Methanol ist ein unverzichtbarer Bestandteil in vielen industriellen Prozessen, da er wesentlich reaktiver als Methan ist“, erklärt Professor Stuart Taylor. „Daher lässt es sich leichter in andere Chemikalien oder Brennstoffe transformieren.“ Bis das Verfahren auch auf kommerzieller Ebene einsetzbar ist, dürfte es zwar noch einige Zeit dauern. Doch die Wissenschaftler aus Cardiff sind davon überzeugt, dass es einen regelrechten Dominoeffekt für die Industrie haben wird.

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