Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion

HyFiT-Kraftstoffe können den CO₂-Fußabdruck des Schwerlastverkehrs verkleinern

Das Max-Planck-Cardiff Centre Funcat schafft Grundlagen für die systematische Entwicklung von chemischen Reaktionsbeschleunigern

Kohlendioxid, das sich nicht vermeiden lässt, kann mit Hilfe von Wasserstoff in Methanol als Treibstoff oder als Grundstoff der chemischen Industrie umgewandelt werden. Max-Planck-Direktor Robert Schlögl erklärt, wo der Wasserstoff für die Transformation herkommen kann und wie sinnvoll diese Techniken sind

Walter Leitner und Christoph Gürtler sind für ihre Beiträge zu einer nachhaltigen Chemieproduktion unter die drei Finalisten gewählt worden

Forschungsergebnisse der Heumann-Gruppe als Cover-Feature in ChemSusChem

Rund sechs Prozent des weltweiten CO₂-Ausstoßes stammen aus der Stahlindustrie. Um deren Klimabilanz zu verbessern, verfolgt das Carbon2Chem-Projekt einen ungewöhnlichen Ansatz: Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unter anderem des Max-Planck-Instituts für chemische Energiekonversion und der Thyssenkrupp AG untersuchen darin, wie sich das Treibhausgas als Rohstoff für Chemieprodukte nutzen lässt, die bislang aus Erdöl erzeugt werden.

Biokraftstoffe der zweiten Generation könnten den Tank-Teller-Konflikt lösen. Denn für sie werden nicht eigens Energiepflanzen auf Ackerflächen angebaut, die dann nicht mehr für die Nahrungsmittelproduktion verfügbar sind. Weltweit arbeiten Forschende, unter ihnen auch Ferdi Schüth, Direktor am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, und Walter Leitner, Direktor am Max-Planck-Institut für chemische Energiekonversion, daran, Biotreibstoffe wirtschaftlich konkurrenzfähig zu machen – und emissionsärmer.

Ausgerechnet CO2 könnte der chemischen Industrie helfen, ihre Klimabilanz zu verbessern. Mit Energie aus erneuerbaren Quellen könnte es sich in Komponenten für Kunststoffe und andere Produkte einbauen lassen – wenn sich dafür geeignete Katalysatoren und Produktionsverfahren finden. Danach suchen Forscher um Walter Leitner am Max-Planck-Institut für chemische Energiekonversion in Mülheim an der Ruhr.

Die Katalyse erweist sich als eine entscheidende Technologie für die Gestaltung einer nachhaltigen Zukunft. Sie ermöglicht es, Strom aus erneuerbaren Quellen in chemischen Energieträgern und Produkten zu speichern, zu verteilen und zu nutzen. Das MPI für chemische Energieumwandlung widmet sich der Erforschung neuartiger Methoden für den Entwurf und die Entwicklung anpassungsfähiger katalytischer Systeme, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf der Wasserstoffaktivierung liegt.

Eisen-Schwefel-Cluster mit zwei Eisenzentren jeweils unterschiedlicher Elektronenzahl bilden gemischtvalente Verbindungen. Diese Cluster haben ein einzelnes Elektron, das zwischen den beiden Metallen geteilt und übertragen werden kann, was ihnen einzigartige und faszinierende physikalische Eigenschaften verleiht. 

Katalyse ist eine Schlüsseltechnologie für eine nachhaltigen Zukunft, da sie die Herstellung von Energieträgern und wertvollen Chemikalien aus erneuerbaren Energien und nicht-fossilen Kohlenstoffquellen ermöglicht. Um der schwankenden Stromversorgung und der Variabilität der Rohstoffe gerecht zu werden, wird Adaptivität zu einem Parameter von wachsender Bedeutung für die Entwicklung von zukünftigen Katalysatorsystemen. Am MPI für chemische Energiekonversion erforschen wir neue Ansätze für das Design adaptiver katalytischer Systeme für die chemische Nutzung von Wasserstoff.

Die trockene Methanreformierung (DMR) bietet eine Möglichkeit, schädliche Treibhausgase in industriell nutzbares Synthesegas umzuwandeln. Deshalb wächst das Interesse an Katalysatoren auf Nickel-Basis für die DMR stetig. Mit mikroskopischen Untersuchungen konnten wir zeigen, wie sich ein bimetallischer NiCo-Katalysator während der Aktivierung und anschließender DMR-Reaktion verändert. Dabei erfolgt die Umwandlung von einer Legierung zu einer Segregation von Cobalt und Nickel. Die Zugabe von Cobalt erhöht die Stabilität, hemmt die Verkokung und moduliert die elektronische Struktur des Nickels.

Für den Erfolg der Energiewende brauchen wir neben erneuerbaren, direkt nutzbaren Energien oder Strom aus erneuerbaren Quellen weitere Bausteine: Dies sind die gasförmigen Energieträger, insbesondere CO₂-freier Wasserstoff. Am Max-Planck-Institut für chemische Energiekonversion forschen wir an diesen Materialien.