Chemiker der TU Dresden erforschen umweltfreundliche Herstellung von Biokraftstoffen
Was bedeutet grüne bzw. nachhaltige Chemie für Forschung und Industrie? "Bei vielen chemischen Reaktionen fallen Reststoffe an. Die grüne Chemie hat zum Beispiel das Ziel, alternative Reaktionsmedien, Synthesewege oder Rohstoffe sowie hochselektive Katalysatoren zu benutzen, um die Bildung der Reststoffe im chemischen Produktionsprozess auf ein Minimum zu reduzieren", erklärt Prof. Wladimir Reschetilowski, Professor für technische Chemie an der TU Dresden.
Laut Prof. Reschetilowski bildet aber auch die Abnahme natürlicher Ressourcen einen ganz wesentlichen Antrieb für mehr Nachhaltigkeit in der Chemie. Gegenwärtig stellen die fossilen Brennstoffe Erdöl, Erdgas und Kohle die wichtigste Rohstoffbasis für die chemische Industrie dar. Doch für die Zukunft ist ein Rohstoffwechsel geplant, nach dem die in der Natur reichlich anfallende Biomasse als Rohstoffbasis für chemische Stoffumwandlungen dienen soll. Ein bekanntes Anwendungsbeispiel sind Biokraftstoffe.
Auch Prof. Reschetilowski und seine Mitarbeiter an der TU Dresden forschen im Sinne der grünen Chemie an der Herstellung von Biokraftstoffen. Als Grundlage dient den Wissenschaftlern Bioethanol, das aus der Vergärung von Glukose mit Hefepilzen entsteht. Um Bioethanol in Kraftstoffkomponenten umzuwandeln, ohne dass unnötige Stoffe anfallen, brauchen die Forscher jedoch einen Katalysestoff, der die gleichen geometrischen Strukturmerkmale besitzt wie der Bio-Rohstoff. Als Katalysator benutzen sie deshalb eine gezielt präparierte Form von Zeolith. Das silikatische Mineral hat einen hohen Wasseranteil und verdankt seinen Namen der Eigenschaft, dass es bei Erhitzen zu sieden scheint. "Vor allem aber weist Zeolith eine regelmäßige Struktur mit einer definierten Porengröße im Nanometerbereich auf, sodass maßgeschneiderte Reaktionen geführt werden können", erklärt Prof. Reschetilowski. Mit anderen Worten passt Bioethanol in die Poren des Zeolithen, sodass bei der Umsetzung schlanke Molekülformen entstehen. Das hat den Vorteil, dass keine ungerichteten Reaktionen stattfinden, die zu unerwünschten Nebenprodukten führen und wieder beseitigt werden müssten.
Vom 10. bis 15. September 2006 findet in Dresden die erste International IUPAC Conference on Green-Sustainable Chemistry statt, mit der sich Chemiker zu nachhaltigem Handeln bekennen. Sie wird von der Internationalen Union für Reine und Angewandte Chemie (IUPAC), der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) und dem Consorzio Interuniversitario Nazionale La Chimica per l'Ambiente, einem interuniversitären Umweltkonsortium aus Italien, veranstaltet.
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