„Die Elektrifizierung der chemischen Industrie eröffnet den Niederlanden große Chancen im Bereich
Das Prinzip der Elektrolyse ist seit langem bekannt.Es wird ein Behälter mit einer elektrisch leitenden Flüssigkeit verwendet. Gasförmiges CO2 strömt durch sie hindurch. In den Behälter werden zwei mit einem Katalysator beschichtete Metallplatten eingelegt. An ihnen liegt Spannung an. Elektrischer Strom fließt direkt durch das Gas-Flüssigkeits-Gemisch von einer Platte zur anderen. Dieser Strom bricht die chemischen Bindungen zwischen Kohlenstoff und Sauerstoff und zwischen den Molekülen, aus denen die Flüssigkeit besteht, und bildet so neue Substanzen.
Laut Ruud van Ommen und Martijn de Graaff,Bevor diese Technologie in der chemischen Industrie breite Anwendung finden kann, müssen noch einige weitere Probleme gelöst werden. „Wir werden Anlagen bauen, die 50 bis 100 Liter Produkt pro Tag produzieren. Dazu müssen wir stabile Systeme entwickeln, die in der Lage sind, über viele Jahre das gleiche Qualitätsprodukt mit der gleichen Geschwindigkeit herzustellen. Wir wollen auch Strom nutzen, der von Windkraftanlagen oder Sonnenkollektoren erzeugt wird. Aber das sind instabile Quellen. Es lohnt sich zu überlegen, wie sich eine instabile Stromversorgung auf die Produktionskapazität einer solchen Anlage auswirken kann.“
Ein weiteres Problem ist die Ausweitung der Produktion,erklärt van Ommen. „Bei der traditionellen chemischen Produktion macht man einfach den Reaktorbehälter größer. Bei einem elektrochemischen Verfahren gibt es technisch bedingt einen festen Abstand zwischen zwei Metallplatten und eine maximale Höhe des Reaktorbehälters. Man kann die Produktion also nur steigern, indem man mehr Platten verwendet oder sie breiter macht.“
„Die Nutzung von CO2 aus der Luft als Rohstoff istes ist eine bewusste Entscheidung“, sagt de Graaff. „Da die Fabriken bereits ihre CO2-Emissionen reduzieren, glauben wir, dass diese CO2-Quelle nach und nach verschwinden wird. Dass die Wahl auf Produkte wie Methanol, Ethylen und Kerosin fiel, ist kein Zufall. Ethylen und Methanol haben viele Anwendungsmöglichkeiten, von Kunststoffen bis hin zu Tabletten“, sagt De Graaff. - Was den Treibstoff betrifft, haben wir auch versucht, die vielversprechendste wirtschaftliche Richtung zu bestimmen. Für den Personenverkehr gibt es Möglichkeiten, auf Batterien oder Wasserstoff umzusteigen. Doch für die Luftfahrt wird Kerosin wohl noch lange unverzichtbar bleiben. Auch in dieser Branche ist ein saubererer Herstellungsprozess wünschenswert.“ Beide Forscher betonen, dass e-Chem aus dem gemeinsamen Wunsch heraus entstanden ist, den Übergang der auf fossilen Brennstoffen basierenden chemischen Industrie zu einem Sektor zu beschleunigen, der auf nachhaltiger Elektrizität und CO2 basiert. „Der Markt wird das nicht alleine schaffen. Und den Kräften zweier Unternehmen wird es auch nicht gelingen. Daher ermutigen wir andere Industriepartner, sich uns anzuschließen“, betonte Martin de Graaf.
Die Verknappung von Öl und Gas führt zu einem Preisanstieg nichtnicht nur für Gas und Benzin, sondern auch für Kunststoffe, Medikamente und Kosmetika. Um die Gesellschaft unabhängiger von fossilen Brennstoffen zu machen und den Klimawandel zu bekämpfen, muss sich die chemische Industrie radikal verändern: Bis 2050 soll die Gesellschaft gemäß dem Pariser Klimaabkommen von 2015 klimaneutral werden. Ohne einen radikalen Wandel in der chemischen Industrie ist dieses Ziel nicht zu erreichen. Eine Möglichkeit besteht darin, CO2 aus der Luft zu extrahieren und es in einen Ausgangsstoff für Kunststoffe und Kraftstoffe umzuwandeln, einschließlich der Verwendung von nachhaltig erzeugtem Strom. Die Technische Universität Delft und TNO haben den Grundstein für sauberere Produktionsprozesse in der chemischen Industrie gelegt. Die neue e-Chem-Partnerschaft ist noch einen Schritt weiter gegangen und hat die saubere Fabrik der Zukunft gebaut.
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