Chemiker entdecken neuen Weg, Klimaschädling „Lachgas“ abzubauen
Nichts zu lachen, aber Grund zur Hoffnung
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„Um dem Klimawandel zu trotzen, braucht es neue Ansätze für den Abbau von Treibhausgasen“, sagt Prof. Dr. Jan Paradies von der Universität Paderborn. Gemeinsam mit seinem Team ist der Chemiker diesem Ziel jetzt ein großes Stück näher gekommen. Den Wissenschaftler*innen ist es gelungen, das ozonschädliche Lachgas mithilfe einer metallfreien Katalyse und bei niedrigen Temperaturen in unschädliche Bestandteile zu zersetzen. Die Ergebnisse wurden im international renommierten „Journal of the American Chemical Society“ veröffentlicht.
„Lachgas ist eine der potentesten ozonschädigenden Substanzen und hat ein 265-mal höheres Treibhauspotenzial als CO₂. Es verursacht rund sechs Prozent der globalen Erwärmung und wird in der Landwirtschaft, in industriellen sowie medizinischen Prozessen eingesetzt. Seit der industriellen Revolution ist die Konzentration in der Atmosphäre um 20 Prozent gestiegen. Angesichts dieser Umweltauswirkungen ist der Forschungsbedarf für neue und effiziente Abbaumethoden hoch“, erklärt Prof. Paradies.
Das Forscher*innenteam, bestehend aus den Doktorandinnen Rundong Zhou und Viktorija Medvaric sowie Prof. Dr. Thomas Werner und Prof. Paradies, hat bewiesen, dass der Transfer des Sauerstoffatoms vom Lachgas zum Phosphoratom des Katalysators besonders leicht funktioniert. So bleibt vom Treibhausgas lediglich unbedenklicher Stickstoff übrig, der z. B. nach weiterer Umwandlung für Düngemittel in der Landwirtschaft genutzt werden kann. Die neue Phosphan-Sauerstoff-Verbindung kann anschließend durch eine Reaktion mit einem Silan, also einer speziellen chemischen Verbindung, die Silizium und Wasserstoff enthält, wieder in ihren Ursprungszustand versetzt und so immer wieder verwendet werden. Auf diese Weise entsteht ein katalytischer Kreislauf.
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