Künstliche Photosynthese nutzt Sonnenlicht zur Herstellung von biologisch abbaubarem Kunststoff

In den letzten Jahren sind die durch die globale Erwärmung verursachten Umweltprobleme aufgrund von Treibhausgasen wie CO₂ immer deutlicher geworden. Bei der natürlichen Photosynthese wird das CO₂ nicht direkt abgebaut, sondern an organische Verbindungen gebunden, die in Glukose oder Stärke umgewandelt werden. Eine künstliche Photosynthese, die dies nachahmt, könnte CO₂ reduzieren, indem sie es in organische Verbindungen umwandelt, die als Rohstoffe verwendet und in dauerhafte Formen wie Plastik umgewandelt werden können.

Einem Forscherteam unter der Leitung von Professor Yutaka Amao vom Forschungszentrum für künstliche Photosynthese und der Doktorandin Mika Takeuchi von der Osaka Metropolitan University Graduate School of Science ist es gelungen, aus CO₂, einem Rohstoff für Kunststoffe, Fumarsäure zu synthetisieren - zum ersten Mal mit Hilfe von Sonnenlicht. Ihre Ergebnisse wurden in der Zeitschrift Sustainable Energy & Fuels veröffentlicht.

Fumarsäure wird normalerweise aus Erdöl synthetisiert, um als Rohstoff für die Herstellung biologisch abbaubarer Kunststoffe wie Polybutylensuccinat verwendet zu werden. Diese Entdeckung zeigt jedoch, dass Fumarsäure aus CO₂ und aus Biomasse gewonnenen Verbindungen mit erneuerbarer Sonnenenergie synthetisiert werden kann.

"Auf dem Weg zur praktischen Anwendung der künstlichen Photosynthese ist es mit dieser Forschung gelungen, sichtbares Licht - erneuerbare Energie - als Energiequelle zu nutzen", erklärte Professor Amao. "In Zukunft wollen wir gasförmiges CO₂ sammeln und es zur direkten Synthese von Fumarsäure durch künstliche Photosynthese verwenden."