Wissenschaftler des Shanghai Advanced Research Institute (SARI) in China haben einen bedeutenden Durchbruch in der Entwicklung alternativer Kraftstoffe erzielt, der potenziell die globalen Ölprobleme ansprechen könnte. Das Team hat eine Technologie entwickelt, um Langkettige Kohlenwasserstoffe, die in Flugkraftstoffen verwendet werden, aus Abfall-CO2 und Wasser zu erzeugen. Dieser Prozess nutzt eine Methode, die als „umgekehrte Verbrennung“ bekannt ist, um CO2 und Wasserstoff in lange Kohlenwasserstoffketten umzuwandeln, die den spezifischen Anforderungen von Flugkraftstoffen entsprechen.
Die Idee, Kohlenwasserstoffe aus ihren Grundbestandteilen herzustellen, ist an sich nicht neu. Das Fischer-Tropsch-Verfahren, das in den 1920er Jahren entwickelt wurde, basiert jedoch auf der Verwendung von Synthesegas, das aus Kohle, Erdgas oder Biomasse gewonnen wird. Jüngste Versuche der US-Navy zeigten ebenfalls Ansätze, um Flugkraftstoff aus Luft und Wasser zu gewinnen.
Ein Blick auf den Durchbruch bei alternativen Kraftstoffen in China
Der entscheidende Aspekt des neuen Verfahrens liegt in der verwendeten Katalysator-Technologie. Mithilfe eines eisenbasierten Katalysators mit Aluminium- und Kaliumzusätzen haben die Forscher ein Verfahren entwickelt, das hocheffizient die Hemmnisse beim Umwandlungsprozess überwindet. Es wurden etwa 454 ml schwerer Olefine pro Gramm Katalysator pro Stunde produziert, wobei fast die Hälfte des zugeführten CO2 – rund 49% – in Kohlenwasserstoffe umgewandelt wurde.
Das Verfahren konnte bei relativ niedrigen Temperaturen (626 Grad Fahrenheit) und einem Druck von etwa 290 PSI durchgeführt werden. Zum Vergleich: Das Fischer-Tropsch-Verfahren arbeitet bei einem Druck zwischen 150 und 600 PSI. Auch die thermische Stabilität des produzierten Kraftstoffs, die während eines 800-stündigen Tests festgestellt wurde, ist besonders vorteilhaft für den Einsatz in der Luftfahrt.
Kann Chinas synthetischer Kraftstoff globale Ölprobleme lösen?
Die kurze Antwort lautet: Nein. Während der technologische Fortschritt beachtlich ist, wird die synthetische Kraftstoffproduktion in China nicht von heute auf morgen die ölbasierte Infrastruktur überflüssig machen. Es besteht eine erhebliche Kluft zwischen der Laborproduktion und der benötigten Menge zur Deckung auch nur eines Teils der weltweiten Nachfrage. Zunächst muss der Kraftstoff strenge Zertifizierungs- und Sicherheitstests bestehen, bevor er im kommerziellen Luftverkehr eingesetzt werden kann.
Die Umsetzung warnt ebenfalls vor der Energiekomponente; die Umwandlung von CO2 und Wasser in Flugkraftstoff erfordert erhebliche Mengen an Elektrizität. Sollte diese Energie aus fossilen Brennstoffen stammen, wären die ökologischen Vorteile fragwürdig. Prinzipiell sollte das Verfahren durch erneuerbare Energiequellen betrieben werden.
Diese neuartige Technologie könnte einen Beitrag zur Reduzierung der globalen Abhängigkeit von endlichen Ressourcen leisten. Obwohl sie keine unmittelbare Lösung für die steigenden Preise von Flugkraftstoffen darstellt, könnte sie langfristig zu einer Verringerung der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen führen.
