Neue Katalysator-Technologie wandelt täglich 50 Kilogramm CO₂ in Kraftstoff um

Bemerkenswerterweise produziert die neue Versuchsanlage bereits täglich 50 Kilogramm (110 Pfund) flüssigen Kraftstoffs. „Eine erfolgreiche kommerzielle Verwertung könnte die Abhängigkeit öl erheblich verringern und die nationale Energiesicherheit stärken, indem alternative Kohlenstoff-Rohstoffsysteme etabliert werden", so das Team.

Versuchsanlage mit einer Kapazität von 50 kg pro Tag zur Herstellung üssigen Kohlenwasserstoffen. Quelle: Korea Research Institute of Chemical Technology (KRICT) Regelmäßige Umwandlung ützt sich auf einen umständlichen zweistufigen Ansatz: Zunächst muss das Gas auf über 800 °C (1472 °F) erhitzt werden, um die umgekehrte Wassergas-Shift-Reaktion anzutreiben und Kohlenmonoxid zu erzeugen.

Dieses Zwischenprodukt wird anschließend unter hohem Druck mittels Fischer-Tropsch-Synthese zu flüssigem Kraftstoff weiterverarbeitet. Aufgrund dieser extremen Anforderungen an Temperatur und Druck erfordert der Prozess komplexe, mehrstufige Anlagen, die energieintensiv sind und hohe Wartungskosten verursachen.

In dieser Entwicklung ersetzt das Team

In dieser Entwicklung ersetzt das Team den zweistufigen Umwandlungsprozess durch einen optimierten direkten Hydrierungsansatz. Mittels eines spezialisierten Katalysators wurden Kohlendioxid und Wasserstoff in einer einzigen Stufe bei deutlich milderen Temperaturen 330 °C (626 °F) in flüssige Kohlenwasserstoffe umgewandelt. Dieser Abkürzungsweg senkt den Energieverbrauch und die Komplexität.

Darüber hinaus wurde eine Syntheserausbeute von 50 % für flüssige Kohlenwasserstoffe erreicht. Dies könnte den Weg für die kosteneffiziente, kommerzielle Herstellung nachhaltiger Kraftstoffe wie Benzin und Naphtha ebnen. „Die tägliche Produktionsmenge der Versuchsanlage von 50 kg entspricht etwa drei 20-Liter-Ölkannen mit Kraftstoff", so die Forscher.

Der Erfolg baut auf dem anfänglichen Mini-Versuch mit einer Leistung von 5 kg pro Tag auf. Anschließend startete das gemeinsame Forschungsteam erfolgreich Koreas erste direkte CO₂-Hydrierungs-Versuchsanlage und erhöhte die Produktionskapazität bis Ende 2025 auf 50 kg täglich. Dieser Meilenstein bildet die Grundlage für die nächste ambitionierte Phase des Projekts.

Großtechnische Produktion Der Zeitpunkt dieses Durchbruchs

Großtechnische Produktion Der Zeitpunkt dieses Durchbruchs ist kein Zufall. Der Iran-Krieg 2026 soll laut Angaben 20 Prozent der weltweiten Ölversorgung unterbrechen. Mit 70 % des südkoreanischen Rohöls, das durch die Straße ßt, hat die aktuelle Blockade eine systemische Krise ausgelöst und Schwachstellen in allen Bereichen über Halbleiter bis hin zur Volkswirtschaft aufgedeckt.

Drei 20-Liter-Kanister Kraftstoff pro Tag mögen wenig erscheinen, doch die Roadmap ist enorm. Das gemeinsame Team – zu dem Schwergewichte wie GS Engineering & Construction und Hanwha TotalEnergies gehören – arbeitet bereits an Plänen für eine kommerzielle Anlage, die jährlich 100.000 Tonnen produzieren soll.

Die Entwicklung ist ßer Bedeutung für Power-to-Liquids (PtL)-Systeme, die mit erneuerbaren Energien gekoppelt werden können. Diese Synergie ermöglicht die Umwandlung ät, eingefangener CO₂ und grünem Wasserstoff in kohlenstoffneutrale flüssige Kraftstoffe und schafft so einen nachhaltigen, hocheffizienten Energiekreislauf.

Dies könnte den Weg zur Kommerzialisierung ebnen, indem es eine kosteneffiziente und stabile Alternative zu herkömmlichen Erdöl-Rohstoffen für Kraftstoffe und die Petrochemie bietet. Insgesamt bieten diese Fortschritte einen effizienten und skalierbaren Ansatz zum Ersatz öl durch nachhaltige, kohlenstoffbasierte Rohstoffe. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift ACS Sustainable Chemistry & Engineering veröffentlicht.