Ein neues Hybridmaterial kann das Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) aus Erdgas, Biogas und Industrieabgasen abtrennen, bevor es in die Atmosphäre gelangt. Es wurde von den Chemikern der Universität Bayreuth entwickelt, wie die Universität mitteilt. "Es lässt sich kostengünstig herstellen und kann einen wichtigen Beitrag zur Verringerung industrieller Kohlendioxid-Emissionen, aber auch zur Aufbereitung von Biogas und saurem Erdgas leisten", so Martin Rieß, Erstautor der Veröffentlichung.
Das Hybridmaterial funktioniert dabei wie ein Speicher: Es lässt füllt und entleert sich mit Kohlendioxid. "Die physikalischen Wechselwirkungen mit CO₂ sind stark genug, um dieses Treibhausgas aus einem Gasgemisch herauszulösen und festzuhalten", erläutert Rieß, Doktorand am Lehrstuhl Anorganische Chemie I. Es lagere sich in den Hohlräumen des Materials an. Der Wissenschaftler ergänzt fort: Andererseits seien die Wechselwirkungen aber schwach genug, um das CO₂ mit nur geringem Energieaufwand aus dem Material wieder zu entfernen.
So ist das Material konkret aufgebaut
Das neue Material ist ein anorganisch-organisches Hybridmaterial. Die chemische Basis sind Tonminerale, die aus Hunderten von einzelnen Glasplättchen bestehen. Diese sind jeweils nur einen Nanometer dick und exakt übereinander gestapelt. Zwischen den einzelnen Glasplättchen befinden sich organische Moleküle, die als Abstandshalter fungieren.
Sie wurden hinsichtlich ihrer Form und ihrer chemischen Eigenschaften so gewählt, dass die entstehenden Porenräume optimal auf die Anlagerung von CO₂ zugeschnitten sind. Nur Kohlendioxid-Moleküle können in das Porensystem des Materials eindringen und werden hier festgehalten. Dagegen müssen Methan, Stickstoff und andere Abgaskomponenten aufgrund der Größe ihrer Moleküle draußen bleiben. (gun)
