Künstliche Blätter produzieren sauberen Flüssigkraftstoff für Autos

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Britische Experten entwickeln solarbetriebenes künstliches Blatt, das CO2 und Wasser in flüssigen Kraftstoff umwandelt, der direkt in Automotoren eingespeist werden kann.

Künstliche Blätter, die an Metallstützstangen befestigt sind. Foto: Motiar Rahaman — Künstliche Blätter, die an Metallstützstangen befestigt sind. Foto: *Motiar Rahaman*

Ein Team der Universität Cambridge nutzte die Kraft der Photosynthese – den Prozess, bei dem Pflanzen Sonnenlicht in Energie umwandeln –, um CO2, Wasser und Sonnenlicht in nur einem Schritt in Mehrkohlenstoffbrennstoffe (einschließlich Ethanol und Propanol) umzuwandeln, berichtete Independent am 18. Mai. Diese Brennstoffe haben eine hohe Energiedichte und sind leicht zu lagern und zu transportieren. Im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen verursachen sie keine Netto-Kohlenstoffemissionen und sind vollständig erneuerbar.

Auch neue Kraftstoffe beanspruchen keine landwirtschaftlichen Flächen. „Biokraftstoffe wie Ethanol bleiben umstritten, insbesondere weil sie oft landwirtschaftliche Flächen beanspruchen, die für den Anbau von Nahrungsmitteln genutzt werden könnten“, sagte Professor Erwin Reisner, der Leiter der Studie.

Laut dem Forschungsteam ist das neue künstliche Blatt ein wichtiger Schritt zur Abkehr von einer auf fossilen Brennstoffen basierenden Wirtschaft. „Wenn man normalerweise versucht, CO2 mithilfe eines künstlichen Blattes in ein anderes chemisches Produkt umzuwandeln, erhält man fast immer CO2 oder Synthesegas. Hier jedoch haben wir flüssigen Kraftstoff ausschließlich mithilfe von Sonnenenergie hergestellt“, sagte Dr. Motiar Rahaman, ein Mitglied des Forschungsteams.

Bioethanol gilt als sauberere Alternative zu Benzin, da es aus Pflanzen und nicht aus fossilen Brennstoffen hergestellt wird. Viele Autos und Lastwagen auf den heutigen Straßen fahren mit Benzin, das bis zu 10 % Ethanol enthält (Kraftstoff E10).

Einer in der Fachzeitschrift Nature Energy veröffentlichten Studie zufolge kann das neue künstliche Blatt sauberen Ethanol und Propanol direkt produzieren, ohne dass ein Zwischenschritt – die Erzeugung von Synthesegas – erforderlich ist. Zuvor haben mehrere andere Forschungsgruppen ähnliche Chemikalien mithilfe von Elektrizität hergestellt. Dies ist jedoch das erste Mal, dass derart komplexe Chemikalien mithilfe künstlicher Blätter und ausschließlich mithilfe von Sonnenenergie hergestellt wurden.

Künstliche Blätter sind derzeit lediglich experimentelle Produkte und haben eine bescheidene Wirkung. Das Wissenschaftlerteam arbeitet daran, die Lichtabsorber zu verbessern, ihnen zu helfen, das Sonnenlicht besser zu absorbieren, und den Katalysator zu optimieren, um mehr Licht in Kraftstoff umzuwandeln.

Thu Thao (laut Independent )

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