Wasserstofferzeugung: Vom schädlichen Abgas zur Ressource - CO2 als wertvoller Rohstoff

Der globalen Erderwärmung entgegenzuwirken und die ambitionierten Klimaziele der Europäischen Union einzuhalten (Reduktion der Treibhausgasemissionen von 80–95 % bis 2050) hat Dringlichkeit. Dauerhafte CO₂-Reduktion impliziert, ausgestoßenes CO₂ aktiv in einen geschlossenen CO₂-Kreislauf zurückzuführen. Das geschieht beispielsweise, indem CO₂ dazu verwendet wird, erneuerbare Treibstoffe oder Alkohole herzustellen. Idealerweise würde dies dazu führen, dass kein „neues CO₂“ in die Atmosphäre gelangt. Dafür notwendige Ressourcen sind neben CO₂, Wasser und Elektrizität aus erneuerbaren Quellen (Wind-, Wasserkraft oder Solarenergie). Am besten wird das CO₂ direkt an Industrieanlagen eingefangen und umgewandelt. So eröffnen sich spannende Möglichkeiten, energie- und kosteneffiziente Prozesse zur CO₂-Umwandlung zu etablieren. Diese Technologie kann die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern verringern – was in Zeiten von Ressourcenverknappung besondere Relevanz hat.

Das Ziel unseres Projekts “Vom schädlichen Abgas zur Ressource – CO₂ als wertvoller Rohstoff”, kurz “CO₂ Umwandlung”, ist es, gemeinsam mit HTL-Schüler/innen (zwischen 17 und 19 Jahren) und weiteren Citizen Scientists an der Etablierung eines geschlossenen CO₂-Kreislaufs zu arbeiten. CO₂-Umwandlung in Grundchemikalien oder sogenannte E-Fuels (Treibstoffe, die aus CO₂, grünem Wasserstoff und erneuerbarer Energie hergestellt werden) stellt eine Möglichkeit dafür dar.

In diesem Projekt verwendete Prozesse, die CO₂ in andere Stoffe (bspw. E-Fuels) umwandeln, benötigen als zusätzlichen Ausgangsstoff Wasserstoff. Damit der Prozess insgesamt kohlenstoffneutral ablaufen kann, muss dieser Wasserstoff unter Einsatz erneuerbarer Energiequellen aus nicht-fossilen Quellen hergestellt werden. Eine Alternative zur Wasserelektrolyse stellt hierbei Methanoldampfreformierung dar), bei der aus Methanol und Wasserdampf Synthesegas (eine Mischung aus CO und H₂) produziert wird.

HIER geht es zum Projekt und HIER geht es zur Sparkling-Science-Projektwebseite.

• Herstellungsmethoden für grünen Wasserstoff
• Methanoldampfreformierung zur Herstellung von grünem Wasserstoff

• Synwoldt, Novak (2022): Wasserstoff: Technik – Projekte – Politik
• Eckert (2021): Grüner Wasserstoff: Ein Überblick und mehr
• Olah, Goeppert, Prakash (2018): Beyond Oil and gas: The Methanol Economy