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Synthetische Chemie: Umweltfreundliche Herstellung von Propylenoxid möglich

Bisherige Produktionsverfahren erfordern teure Hilfschemikalien und sind recht emissionsintensiv. In einer neuen Studie zeigen Forscher, dass es besser und nachhaltiger geht.
Chemiker im Labor
Bislang funktioniert das neue Verfahren zur Herstellung von Propylenoxid nur im Labor. Doch die Forscherinnen und Forscher sind sich sicher: Der Ansatz ist skalierbar und je nach Rohstoffpreisen durchaus wettbewerbsfähig. (Symbolbild)

Auch die chemische Industrie steht vor der Herausforderung, klimaneutral zu werden und die Emissionen auf null zu bringen. Innerhalb des gesamten Industriesektors ist sie für rund 14 Prozent des ausgestoßenen Kohlenstoffdioxids (CO2) verantwortlich. Eine Forschungsgruppe vom Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft in Berlin berichtet jetzt, eine nachhaltigere Methode zur direkten Herstellung eines wichtigen Industriestoffs entwickelt zu haben. Die Mengen an freigesetztem CO2 fielen bei ihrem Weg der Propylenoxid-Herstellung wesentlich geringer aus als bei bislang üblichen Methoden, erläutern die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Fachmagazin »Nature Communications«.

Propylenoxid ist ein wichtiges Ausgangsmaterial zur Herstellung von Stoffen, die in einer Vielzahl von Konsumgütern wie Farben und Lacken, Klebstoffen, Möbelpolstern, Schuhen und Kosmetika verwendet werden. Im Jahr 2019 wurden weltweit etwa 130 Millionen Tonnen davon hergestellt. Bisher wird es in einer Reihe teurer, umweltschädlicher Schritte hergestellt, wie das Team um Annette Trunschke erläutert. Die neuen Ergebnisse könnten dazu beitragen, in einigen Konsumgütermärkten umweltfreundlichere Produktionsverfahren zu entwickeln, hoffen die Forscherinnen und Forscher. »Der Bedarf an teuren Hilfschemikalien wie Wasserstoffperoxid, die Komplexität und die erhebliche Umweltbelastung durch die Entstehung von Abfällen stellen wirtschaftliche Nachteile der derzeitigen mehrstufigen Produktionstechnologien dar«, schreiben die Forscher und Forscherinnen.

Mit ihrer Methode – bei der Reaktionsbedingungen wie Temperatur und die Zusammensetzung des Gasgemischs optimiert werden – gewönnen sie die Zwischenprodukte Propylen und Propylenoxid direkt durch die Oxidation von Propan, ohne dass nennenswerte Mengen an CO2 entstünden. »Unsere Entdeckung weist den Weg zu einer umweltfreundlichen Herstellung von Propylenoxid und Propylen in einem Schritt«, so das Team. Der Ansatz sei skalierbar und je nach Rohstoffpreisen durchaus wettbewerbsfähig gegenüber derzeitigen industriellen Technologien. (dpa/kmh)

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