Forscher der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) haben eine Methode entwickelt, um aus dem Abfallprodukt Glycerin die Rohstoffe Ameisensäure und Wasserstoff zu erzeugen. Wie die Universität mitteilt, funktioniert das Verfahren mit Strom und kann somit CO2-neutral sein.
Ameisensäure ist ein vielseitig einsetzbarer Rohstoff für die Industrie, während Wasserstoff als Energieträger für Fahrzeuge dienen kann. Das Forschungsteam hat seine Ergebnisse kürzlich in der Fachzeitschrift Advanced Energy Materials veröffentlicht. „Der von uns entwickelte Ansatz kann einen wichtigen Beitrag zur Elektrifizierung der chemischen Industrie leisten, die die Unternehmen derzeit in großem Stil vorantreiben, um ihre CO2-Emissionen zu senken“, erklärt Professor Carsten Streb, der die Studie am Department Chemie der JGU leitete.
Der neue Ansatz basiert auf der bekannten Wasserstoff-Elektrolyse, bei der Strom Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff spaltet. Bei der „hybriden Elektrolyse“ der Mainzer Forscher kommt als Ausgangsstoff zusätzlich Glycerin zum Einsatz. Dieser Stoff fällt in großen Mengen bei der Produktion von Biodiesel an. Statt Sauerstoff entsteht bei dem Prozess Ameisensäure. Normalerweise wird diese aus Erdöl hergestellt, was mit hohen CO2-Emissionen verbunden ist. „Die elektrochemische Herstellung von Ameisensäure aus Glycerin ist dagegen CO2-neutral, wenn sie mit grünem Strom durchgeführt wird“, so Streb.
Neuer Katalysator und nächste Schritte
Für die Methode hat das Team einen neuen Katalysator entwickelt, bei dem die Metalle Kupfer und Palladium auf atomarer Ebene kombiniert werden. Ein kooperierendes Team der National Taiwan University of Science and Technology steuerte theoretische und experimentelle Erkenntnisse bei. „Wir haben den Katalysator nicht nur entwickelt, sondern bereits ein recht gutes Verständnis davon, was das Material macht und wie man es optimieren könnte“, sagt Streb.
In weiteren Schritten wollen die Forscher nun untersuchen, wie sich das teure Edelmetall Palladium durch günstigere Materialien ersetzen lässt. Auch die Erzeugung von Methanol steht auf der Agenda, da der Bedarf hierfür noch größer ist. Das internationale Projekt wurde unter anderem von der Forschungsinitiative des Landes Rheinland-Pfalz und der Alexander von Humboldt-Stiftung gefördert.
