Neues poröses, organisches Material reinigt Abgase von Kohlekraftwerken

Poröser CO2-Absorber

Bethlehem (USA) - Kohlekraftwerke pusten in ihren Abgasen etwa 16 Prozent Kohlendioxid aus. Für die wirtschaftliche Abtrennung des Treibhausgases haben nun Forscher ein neues, hochporöses Material gefunden. In ihrem Labor synthetisierten sie einen stickstoffhaltigen, organischen Werkstoff, der selektiv Kohlendioxid oder Methan aus dem Rauchgas von fossil befeuerten Kraftwerken aufnehmen kann und sich leicht wieder verwenden ließe. Ihre Ergebnisse, die für die Entwicklung einer günstigen CCS-Technologie (Carbon Dioxide Capture and Storage) genutzt werden könnten, präsentieren sie in der Fachzeitschrift "Nature Communications".

"Das Material absorbiert große Mengen an Kohlendioxid und wird nur von wenigen anderen Materialien übertroffen", schreiben Paritosh Mohanty und seine Kollegen von der Lehigh University in Bethlehem. Im Unterschied zu den etwas effizienteren Amin- und Metallverbindungen könnte das neue Material jedoch deutlich günstiger produziert werden. Die Grundlage für den neuen CO2-Fänger sind drei Substanzen - Diaminobenzidin, Dimethylsulphoxid und eine organische Phosphorverbindung. Miteinander reagieren diese Chemikalien zu einem hochporösen Absorber, PECONF genannt. Jedes Gramm dieses Materials kann bis zu 3,5 Millimol CO2 auffangen, das entspricht etwa 6.000 Billiarden CO2-Molekülen.

Der bis etwa 400 Grad Celsius stabile Absorber nimmt das ebenfalls im Rauchgas enthaltene Stickstoffgas dagegen kaum auf. Wegen dieser Eigenschaft ist es als CO2-Filter gut zu gebrauchen. Über einen einfachen Recycling-Prozess lässt sich das Treibhausgas von dem Absorber wieder abtrennen. Nach erfolgreichen Laborversuchen gilt es nun, diese Filtereigenschaften im großen Maßstab zu reproduzieren. Bestätigt sich die Effizienz des neuen Absorbers, könnte eine CO2-Abtrennung der Abgase aus Kohlenkraftwerken günstiger als heute möglich werden. Da PECONF auch Methangas selektiv aufnehmen kann, wäre auch eine Anwendung zur Reinigung von Erdgas denkbar.