Die Reduzierung der CO2-Emissionen allein reicht wahrscheinlich nicht aus, um die Pariser Klimaziele zu erreichen. Auch die Menge an CO2, die bereits in der Luft enthalten ist, muss gesenkt werden. Studenten der Technischen Universität Eindhoven (TU/e) haben sich eine innovative Lösung ausgedacht: Sie wollen CO2 in Ameisensäure umwandeln, eine Chemikalie, die unter anderem als nachhaltiger Brennstoff genutzt werden kann.
Die niederländische Regierung will in den kommenden Jahren CO2 in leere Gasfelder und Salzkavernen unter dem Meer pumpen, um die Emissionen zu reduzieren. Laut Jaïr Campfens, einem Studenten für nachhaltige Innovation, ist das nicht die Lösung des Problems. „Irgendwann sind diese Felder wieder voll und das Problem besteht erneut.” Deshalb arbeitet er zusammen mit seinem Freund und Studienkollegen Kylian Klein Hesselink an einem neuen System, das CO2 in Ameisensäure umwandeln kann. Alles, was man dazu braucht, ist Wasser und nachhaltige Energie.
Aber woher bekommt man das CO2? „Es gibt zwei Möglichkeiten: Zum einen arbeiten wir an einem Gerät, das zum Beispiel auf einem Fabrikschornstein stehen kann”, sagt Klein Hesselink. Ein solches System ist derzeit nicht auf dem Markt. „Wir überlegen nun, ob das möglich ist und wie wir ein solches System gestalten sollten. Dabei werden die Partikel nicht mehr in die Luft abgegeben, sondern sofort in Ameisensäure umgewandelt.“
Auf der anderen Seite spricht das Team auch mit einem Unternehmen in Eindhoven, das CO2 aus der Luft trennt. „Sie tun dies auf effiziente Weise, was bedeutet, dass es auch erschwinglich ist”, sagt er. „Wir prüfen jetzt, ob wir gemeinsam ein System aufbauen können. Sie kümmern sich dann um die Technologie, mit der das CO2 getrennt wird, und wir wandeln es in Ameisensäure um.”
Tausend Anwendungen für Ameisensäure
Nach Aussage der Studenten bringt das zwei Vorteile: Es gibt weniger CO2 und mehr Ameisensäure. Die chemische Säure wird für verschiedene Anwendungen, wie zum Beispiel zum Gerben von Leder, verwendet. Außerdem wird sie zunehmend als nachhaltiger und zyklischer Brennstoff angesehen. Der jährlich Verbrauch von Ameisensäure liegt bei etwa 691.000 Kilo. „Derzeit wird Ameisensäure noch aus fossilen Brennstoffen hergestellt, aber mit unserer Technologie ist sie völlig nachhaltig. Vorausgesetzt, sie wird mit nachhaltiger Energie, zum Beispiel aus Sonne oder Wind, erzeugt”, sagt Klein Hesselink.
„Es gibt einen riesigen Markt für Ameisensäure”, ergänzt Campfens. DENS, ein Start-up, das an der TU/e als studentisches Team gestartet ist, wandelt Ameisensäure in Wasserstoff um. So kann sie unter anderem als Kraftstoff für Busse verwendet werden. „Durch Ameisensäure kann man Wasserstoff, der eigentlich ein Gas ist, in flüssiger Form speichern”, erklärt Klein Hesselink. „Das ist zum Beispiel für den Verkehrssektor attraktiv, weil die negativen Auswirkungen eines Gases dann geringer sind. Es ist weniger explosiv und hat nicht so viel Volumen.”
Den Kreis schließen
Die Einsatzmöglichkeiten von Ameisensäure sind vielfältig, weshalb Campfens und Klein Hesselink sich hauptsächlich auf die Produktion von Ameisensäure durch CO2-Reduktion konzentrieren. DENS ist ihr erster potentieller Kunde. Klein Hesselink: „Gemeinsam können wir den Kreis schließen. Wir nehmen CO2 und wandeln es in Ameisensäure um. Sie wandeln Ameisensäure in Wasserstoff um. Bei der Verbrennung von Wasserstoff wird wieder CO2 freigesetzt. Das CO2 können wir dann wieder verwenden.“ Campfens fügt hinzu: „Es ist wirklich ein geschlossenes System. Wenn wir Wasser und CO2 hineingeben, wissen wir auch sicher, dass nur Ameisensäure herauskommt. Es gibt also keine negativen Nebenwirkungen oder schädliche Nanopartikel.“
Erste Schritte als Start-up
Die beiden Studenten haben ein Team von dreizehn Personen um sich herum aufgebaut. „Wir arbeiten jetzt an Computermodellen und Berechnungen, um zu sehen, wie wir den Prozess so optimal wie möglich gestalten können”, sagt Campfens. Sie suchen auch nach einer Zusammenarbeit in der Region. „Es gibt so viele Unternehmen, die an der Energiewende und einer Kreislaufwirtschaft arbeiten. Es ist eine Schande, wenn man versucht, das alles selbst herauszufinden.”
Schließlich wollen die Studenten ihre Technologie vermarkten und ein eigenes Start-up gründen. Campfens: „In diesem Jahr werden wir uns auf die Berechnung der technischen Seite des Produkts konzentrieren. Dann wollen wir sehen, ob wir einen Prototyp herstellen und im Labor testen können. Wenn das gut geht, werden wir einen Industriepartner suchen, um das Gerät weiter zu testen. Sobald wir nachgewiesen haben, dass das Produkt gut funktioniert, kann es wirklich auf den Markt kommen.“
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