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News: Verflüssigen statt Abfackeln

In einsam liegenden Erdölbohrlöchern entdecktes Erdgas wird für gewöhnlich verbrannt oder wieder in den Boden zurückgepumpt, denn der Transport würde mehr kosten als das Gas einbringen würde. Mit einem neuen Katalysator ließe sich jedoch Methan, der Hauptbestandteil von Erdgas, in einen flüssigen Brennstoff umwandeln, der leicht zu transportieren ist. Mit der neuen Technik könnten die gewaltigen Gasreserven der Welt genutzt werden.
Die Umwandlung von Methan in Methanol ist einfach: Zünden Sie einfach ein Streichholz an. Bei etwa 625 Grad Celsius beginnen die Methanmoleküle – jedes besteht aus einem Kohlenstoffatom, an das vier Wasserstoffatome gebunden sind – zu verbrennen, wobei Sauerstoff den Wasserstoff verdrängt. Eines der ersten Zwischenprodukte bei der Reaktion ist Methanol. Wenn allerdings Methan einmal angefangen hat zu brennen, ist "diese Reaktion einfach nicht aufzuhalten", erläutert Roy Periana, Chemiker bei Catalytica Advanced Technologies in Mountain View, Kalifornien. Innerhalb kürzester Zeit verdrängen die Sauerstoffatome den ganzen Wasserstoff, und was bleibt, ist wertloses Kohlendioxid. Das Problem ist also, den Prozeß während des Verbrennungsvorganges zu stoppen.

In der Mitte der 80er Jahre entdeckten Wissenschaftler erstmals, daß einige mit Metall durchsetzte organische Verbindungen dieses Kunststück fertigbringen könnten. Die Schwierigkeit bestand darin, daß nur weniger als 2 Prozent des Methans umgewandelt wurden. 1993 entdeckten Periana und seine Kollegen eine Verbindung auf Quecksilberbasis, die viel bessere Ergebnisse erreichte: Sie wandelte ungefähr 40 Prozent des Methans in ein Methanolderivat um. Doch da Quecksilber bekanntermaßen giftig ist, suchten die Forscher weiter nach einer besseren Lösung. Der neue Katalysator auf nicht-toxischer Platinbasis ist bis heute der beste: Er transformiert 70 Prozent des Methans in Methylbisulfat, das dann leicht in Methanol umzuwandeln ist (Science vom 24. April 1998).

"Das ist ein großer Durchbruch", erklärte Jay Labinger, Chemiker am California Institute of Technology in Pasadena, der an ähnlichen Katalysatoren gearbeitet hat. Doch Labinger und andere glauben, daß es immer noch zu früh für eine Prognose sei, ob der neue Katalysator ein kommerzieller Erfolg wird. Die Umwandlung von Methylbisulfat in Methanol erfordert zusätzliche Schritte, die im industriellen Maßstab zu teuer sein könnten, sagte Labinger.

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