Eine nachhaltigere Methode zur Herstellung von Methanol – einem Schlüsselbestandteil von Kraftstoffen, Kunststoffen und Medikamenten – wurde von Wissenschaftlern der Universität Cardiff und einem internationalen Team von Mitarbeitern entwickelt.
Der Prozess wandelt mithilfe eines hochaktiven Katalysators Sauerstoff und das Erdgas Methan bei Raumtemperatur in Methanol um, ohne dass externe Energiequellen wie Licht oder Strom erforderlich sind.
Der Durchbruch baut auf den Bemühungen des Cardiff-Teams auf, sich von teuren und energieintensiven Prozessen zu lösen, indem es gemeinsam mit der Industrie neue katalytische Methoden entwickelt und den Einsatz der Katalyse als nachhaltige Technologie des 21. Jahrhunderts fördert.
Ihre Ergebnisse wurden in einem Artikel mit dem Titel „H2-reduziertes Phosphomolybdat fördert die aerobe Oxidation von Methan zu Methanol bei Raumtemperatur“ veröffentlicht Naturkatalysestellen einen bedeutenden Schritt hin zu einer saubereren und umweltfreundlicheren Methanolproduktion dar, die bei weiterer Entwicklung weltweit in industriellen Prozessen eingesetzt werden könnte.
Professor Graham Hutchings, Regius-Professor für Chemie an der Universität Cardiff und Mitautor des Papiers, sagte: „Die Identifizierung neuer und wirksamer Katalysatoren für die Methanolsynthese aus Methan ist von entscheidender Bedeutung, um neue Wege für die moderne chemische Industrie zu eröffnen.“
Die Studie ist eine internationale Zusammenarbeit zwischen dem Max-Planck-Zentrum für Grundlagen der heterogenen Katalyse, dem neu gegründeten Net Zero Innovation Institute an der Universität Cardiff und Institutionen im Ausland.
Das Cardiff-Team arbeitete in hochmodernen Labors am Translational Research Hub der Universität Cardiff und teilte sein Fachwissen über Katalysatordesign und fortschrittliche Charakterisierungstechniken, die eine grundlegende Rolle beim Verständnis der Funktionsweise des Katalysators und der Verlängerung seiner Lebensdauer spielten .
Co-Autorin Dr. Andrea Folli, Universitätswissenschaftlerin für Elektrokatalyse am Net Zero Innovation Institute, fügte hinzu: „Die Entdeckung könnte ein bedeutender Schritt in Richtung einer nachhaltigen Kraftstoffwirtschaft auf Methanolbasis sein, bei der reichlich Methan als Ausgangsstoff verwendet wird.“
„Gleichzeitig bietet es die Chance, eine Kreislaufwirtschaft unter Einbeziehung eines kritischen Treibhausgases zu etablieren.
„Das globale Erwärmungspotenzial von Methan ist 25-mal so hoch wie das von Kohlendioxid, daher ist dies ein entscheidender Schritt, um bis 2050 Netto-Null zu erreichen.“
Mehr Informationen:
Sikai Wang et al., H2-reduziertes Phosphomolybdat fördert die aerobe Oxidation von Methan zu Methanol bei Raumtemperatur. Naturkatalyse (2023). DOI: 10.1038/s41929-023-01011-5