Rinder-Methan erzeugt nebenbei Kunststoff

Rinderstall: wird dank MIT-Methode zur Kunststofffabrik (Foto: Hans, pixabay.com)

Cambridge (pte004/06.12.2024/06:15) - Forscher des Massachusetts Institute of Technology ( https://www.mit.edu/ ) (MIT) verwandeln klimaschädliches Methan aus der Landwirtschaft in Kunststoff. Daraus lassen sich langlebige Güter herstellen, sodass das Methan das Klima nicht mehr belasten kann. Selbst wenn die Produkte verrannt und nicht recycelt werden, wenn sie ausgedient haben, ist es ein Gewinn für das Klima, weil das dabei entstehende CO2 weniger klimaschädlich ist, heißt es.

Kat senkt Energiebedarf

Die Kunststoffherstellung aus Methan gelingt mit sehr hohem Energieeinsatz, was dem angestrebten Effekt zuwiderläuft, das Klima zu entlasten. Der neue MIT-Katalysator senkt den Energiebedarf drastisch. Denn der neue Reaktionsbeschleuniger arbeitet bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck, was den Einsatz an Standorten mit Methanproduktion wie Mülldeponien und Viehställen problemlos ermöglicht.

Der Kat wird pulverförmig in Wasser eingerührt. Die methanhaltige Abluft aus Ställen und Deponien wird hindurchgeleitet. Der nicht nutzbare Anteil passiert den Flüssigfilter unbeschadet, das Methan wird in Formaldehyd umgewandelt, eine gasförmige Chemikalie, die als Rohstoff für verschiedene Kunststoffe dient. Der Kat besteht aus eisenmodifiziertem Aluminiumsilikat, ein hochporösen keramischen Material, gepaart mit dem Enzym namens Alkoholoxidase.

Integrierte Sauerstoffquelle

Dieser Hybridkatalysator löst eine zweistufige Reaktion aus, bei der der Zeolith Methan in Methanol umwandelt. Das Enzym stellt aus diesem Zwischenprodukt Formaldehyd her. Bei dieser Reaktion entsteht auch Wasserstoffperoxid, das in den Zeolith zurückgeführt wird. Dort dient es als Sauerstoffquelle für die Umwandlung von Methan in Methanol.

"Andere Systeme arbeiten bei hohen Temperaturen und hohem Druck und verwenden Wasserstoffperoxid, eine teure Chemikalie, um die Methanoxidation voranzutreiben", sagt Jimin Kim, der bei Michael Strano promoviert hat, Professor für Chemieingenieurwesen, mit dem er das Verfahren entwickelt hat. "Unser Enzym produziert das Wasserstoffperoxid quasi nebenbei."

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