06.05.2005 - Angewandte Chemie

Jenseits von Öl und Gas

Die Methanolwirtschaft: Lösung des Energieproblems und gleichzeitig Ende der globalen Erwärmung?

Öl, Erdgas und Kohle sind unsere wichtigsten Energiequellen und unentbehrlicher Grundstoff für die Herstellung vieler Produkte des täglichen Lebens, angefangen von Benzin über Kunststoffe bis hin zu einer Vielzahl von Pharmaka. Die geschätzten weltweiten Öl- und Erdgasreserven haben sich dank verbesserter Ausbeutung und neuer Funde in den letzten 50 Jahren scheinbar nicht verringert - ein trügerisches Bild.

"Bei Fortschreibung des heutigen Verbrauchs," führt George A. Olah (Nobelpreis für Chemie 1994) in einem Essay in der Angewandten Chemie aus, "reichen die nachgewiesenen, relativ leicht zugänglichen Ölreserven noch für etwa 40 Jahre." Galt bislang Wasserstoff als der alternative Energieträger der Zukunft, scheint sich nun eine bessere Lösung abzuzeichnen: Methanol.

Könnte der schrittweise Umstieg auf eine Methanolwirtschaft unsere Energieprobleme lösen? Olah glaubt daran: "Methanol ist im Gegensatz zu Wasserstoff ein einfach zu handhabender flüssiger Energieträger, als Treibstoff geeignet und zudem ein guter Rohstoff für die Synthese von Grundprodukten der chemischen Industrie."

Methanol ist ein optimaler "Speicher" für Wasserstoff, der sich leicht daraus gewinnen und in Wasserstoffbrennstoffzellen einspeisen lässt. "Nächster Schritt in Richtung Methanolwirtschaft ist die Methanol-Brennstoffzelle," sagt Olah, "hier wird Methanol direkt mit Luft zu Kohlendioxid und Wasser umgesetzt." Olahs Gruppe hat, in Zusammenarbeit mit dem JPL Laboratorium von Caltech, Methanol-Brennstoffzellen entwickelt, die vielleicht schon bald Mobiltelefone und Computer mit Strom versorgen könnten, nächstes Etappenziel ist der Antrieb von Motorrollern und Autos. "Auf längere Sicht ließe sich diese Art der Stromerzeugung auch in Elektrizitätswerken nutzen," zeigt sich Olah optimistisch.

Derzeit wird Methanol zumeist aus Synthesegas hergestellt, einer Mischung aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff, die aus fossilen Brennstoffen gewonnen wird (Fischer-Tropsch-Chemie). Olahs Forschungsgruppe arbeitet an Methoden zur direkten Umwandlung von Erdgas in Methanol. Die wahre Methanolwirtschaft könnte aber ganz auf Erdgas, Öl oder Kohle verzichten. Verbrennungsgase von Kraftwerken und viele Industrieabgase enthalten beträchtliche Mengen an Kohlendioxid, das leicht isoliert werden könnte. Statt das Treibhausgas Kohlendioxid, wie vielfach diskutiert, zu sammeln und mehr schlecht als recht für teures Geld zu lagern, könnte es durch Umsetzung in Methanol sinnvoll genutzt werden.

Aber Olah geht noch einen Schritt weiter und plädiert dafür, atmosphärisches Kohlendioxid zu nutzen. Sein Gehalt ist mit 0,037% aber sehr gering, der Erfolg des Konzeptes steht und fällt mit effektiven Abtrennungsmethoden. Olahs Arbeitsgruppe arbeitet an deren Entwicklung. "Atmosphärisches Kohlendioxid steht allen Menschen auf der Erde zur Verfügung. Der Energiebedarf für die Herstellung von Methanol ließe sich etwa durch Atomkraftwerke, Solarenergie, Windkraftwerke oder Geothermie decken. Die Methanolwirtschaft kann die Menschheit somit endlich aus ihrer Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen befreien. Gleichzeitig kann sie die durch Erhöhung des Kohlendioxidgehaltes der Atmosphäre hervorgerufenen Gefahren einer globalen Erwärmung verringern," so Olah.

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