Nützliche Chemikalie entsteht: Kohlendioxid umwandelbar

Kohlendioxid entsteht vor allem bei der Verbrennung kohlenstoffhaltiger Stoffe.
(Foto: picture-alliance/ dpa)

Das klimaschädliche Treibhausgas Kohlendioxid lässt sich im Labor zu einer nützlichen Chemikalie umwandeln. Niederländische Forscher der Universitäten Leiden und Utrecht haben eine Kupferverbindung hergestellt, die das Gas (CO2) gezielt aus der Luft fängt. Zwei Moleküle Kohlendioxid (CO2) werden zur Verbindung Oxalat verknüpft. So ließe sich das im Überschuss vorhandene Treibhausgas für die Chemieindustrie zugänglich machen, schreiben die Forscher um Raja Angamuthu im Journal "Science". Noch hat die Gruppe die neue Methode allerdings nur im Labormaßstab von hundert Milligramm ausprobiert.

Farbwechsel bei Luftkontakt

Dass die Kupferverbindung mit dem Kohlendioxid aus der Luft reagierte, war schon äußerlich zu erkennen: "Innerhalb weniger Stunden färbte sich die gelbe Lösung bei Luftkontakt grünlich-blau", berichtet Co-Autor Elisabeth Bouwman von der Universität Leiden auf Nachfrage. "Wenn wir die Lösung mit reinem Kohlendioxid begasten, wechselte sie augenblicklich ihre Farbe."

Die Farbe verändert sich, weil CO2 an die Kupferatome bindet und sich dabei der Zustand des Kupfers ändert. Die Forscher konnten so die Verbindung Oxalat gewinnen. Oxalat ist das Salz der Oxalsäure, unter anderem ein Bleichmittel für Leder und Textilien. Insgesamt wurden 120 Milligramm Oxalat hergestellt. Nach sieben Stunden kontinuierlicher Produktion musste der Versuch abgebrochen werden, da das gebildete Salz sich auf den Versuchsapparaturen absetzte und das Experiment störte. Die Wissenschaftler haben aber bereits Ideen, wie sie dieses Problem lösen könnten.

Die neu entdeckte Kupferverbindung reagiert lieber mit Kohlendioxid als mit Sauerstoff. Das ist für Chemiker erstaunlich, da Kohlendioxid eher reaktionsträge ist, Sauerstoff aber reaktionsfreudig. "Wir haben selbst noch keine Erklärung dafür", gesteht Bouwman. "Möglicherweise passt das Produkt Oxalat perfekt in die schöne Struktur der Kupferverbindung, weshalb die Reaktion mit Kohlendioxid begünstigt ist."

Großes Vorbild sind die Pflanzen

Ein Prozess, der das reaktionsträge Kohlendioxid aus der Luft zu anderen Verbindungen umwandelt, ist äußerst begehrt. Pflanzen verknüpfen in der Photosynthese mehrere Moleküle CO2 zu Zuckern. Diesen natürlichen Prozess im Labor nachzustellen oder ein ähnliches Verfahren zu entwickeln, ist das Ziel vieler Synthesechemiker. So schreiben auch die Forscher um Angamuthu: "Wir glauben, dass unsere Studie weitere Entwicklungen zur CO-Abscheidung anregen wird, um CO als Treibstoff zu benutzen oder als Ausgangsmaterial für die Synthese nützlicher Verbindungen."

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