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Wasserstoff und Graphen künftig aus Plastikmüll
Houston, PTE, 18. September 2023
Aus beliebig zusammengesetzten #Kunststoff #Abfällen haben #Forscher in Texas #Wasserstoff und Graphen# gewonnen. Die Kosten der Herstellung sind geringer als der Wert der Produkte, sodass das Verfahren für die Industrie attraktiv sein könnte. »Selbst wenn wir das produzierte Graphen mit einem Abschlag von 95 Prozent auf den aktuellen Marktwert verkaufen würden, wäre der Wasserstoff kostenlos«, so Kevin Wyss, Doktorand von James Tour, Professor für Chemie, Materialwissenschaften und Nanotechnik an der Rice University. Die Forschungsergebnisse wurden im Fachjournal »Advanced Materials« veröffentlicht.
Um Wasserstoff und Graphen zu erzeugen, erhitzen die Forscher den Kunststoffabfall in Sekunden auf bis zu 3.100 Kelvin (2.827 Grad Celsius). Das treibt den Wasserstoff und andere Gase aus dem Kunststoff heraus. Es folgt ein Reinigungsschritt, bei dem Fremdgase entfernt werden, sodass nur noch Wasserstoff übrigbleibt. Im Reaktor selbst bleibt Graphen zurück.
»Wir wissen, dass Polyethylen zu 86 Prozent aus Kohlenstoff und zu 14 Prozent aus Wasserstoff besteht und wir haben gezeigt, dass bis zu 68 Prozent dieses atomaren Wasserstoffs als Gas mit einer Reinheit von 94 Prozent zurückgewinnen können«, so Wyss. »Die Entwicklung der Methoden und des Fachwissens zur Charakterisierung und Quantifizierung aller Gase, einschließlich Wasserstoff, die mit dieser Methode erzeugt werden, war ein schwieriger, aber lohnender Prozess.«
Das neue Verfahren könnte den Klimawandel verlangsamen. Der größte Teil der fast 100 Millionen Tonnen Wasserstoff, die 2022 weltweit verwendet wurden, gewann man durch die so genannte Methan Dampf Reformierung aus Erdgas. Bei der Herstellung einer Tonne dieses »grauen« Erdgases werden etwa 12 Tonnen Kohlenstoffdioxid (#CO2) Wasserstoff frei. »Die Nachfrage nach Wasserstoff wird in den nächsten Jahrzehnten wahrscheinlich in die Höhe schnellen, so dass wir es nicht mehr so herstellen können wie bisher, wenn wir es ernstmeinen, bis 2050 Netto Null #Emissionen zu erreichen.« Bleibt nur die Frage, ob es genug Bedarf für die Mengen an Graphen gibt, die bei großtechnischer Nutzung des Verfahrens produziert würden.
