Die Natur birgt viele Geheimnisse, die uns helfen können, das Problem steigender Emissionen zu lösen. Forscher haben eines dieser Geheimnisse gelüftet: Sie entdeckten, dass Ligninpolymere die CO2-Sequestrierung und -Freisetzung kontrollieren können.
Forscher des FAMU-FSU College of Engineering haben ein neues, auf Biomasse basierendes Material zur CO2-Bindung und -Freisetzung entwickelt . Dieses Material, das hauptsächlich aus Lignin, einem organischen Molekül und Hauptbestandteil von Holz und anderen Pflanzen, besteht, kann CO2 wiederholt binden und freisetzen.
Professor Hoyong Chung von der FAMU-FSU und Mitautor der Studie erklärte: „Das Besondere an dieser Arbeit ist die Möglichkeit, die CO2-Abscheidung und -Freisetzung präzise zu steuern, ohne hohen Druck oder extreme Temperaturen zu benötigen. Unsere Tests haben gezeigt, dass die Struktur dieses Materials auch nach mehrmaliger Verwendung unverändert bleibt, was es zu einem vielversprechenden Werkzeug zur Reduzierung von Kohlenstoffemissionen macht.“
Prof. Chungs Team entwickelte in früheren Forschungsarbeiten ein Polymer auf Lignin- und CO2-Basis, das als Alternative zu herkömmlichem erdölbasiertem Kunststoff dienen könnte. Die neue Studie führt diese Forschung weiter, indem sie die Möglichkeit aufzeigt, den Prozess umzukehren und das Material erneut zur CO2-Absorption zu verwenden.
Ein hoffnungsvolles Ende der Plastikabhängigkeit mit recycelbarem Polymer
Highlights
- 1 Gramm ligninbasiertes Material absorbierte 47 Milligramm (5 %) des Gewichts des ursprünglichen Materials an CO2 aus einer konzentrierten Quelle.
- Die gleiche Materialmenge absorbierte 26 Milligramm CO2 aus der Umgebungsluft.
- Auf Lignin basierendes Material kann den gebundenen Kohlenstoff dauerhaft binden oder ihn für verschiedene Anwendungen freisetzen.
- Abgeschiedenes CO2 kann bei etwa 60 °C und normalem atmosphärischem Druck freigesetzt werden.
Warum wird Lignin zur Materialentwicklung verwendet?
Es kommt in Pflanzen in großen Mengen vor und ist kostengünstig. Lignin fällt als Nebenprodukt der Holzverarbeitung an.
Durch weitere Beobachtungen fanden die Forscher heraus, dass Hitze die Ursache für die Freisetzung des gebundenen CO2 war. Durch die Steuerung des auf das Probenmaterial aufgebrachten Drucks konnten sie zudem die freigesetzte CO2-Menge kontrollieren. Außerdem nutzten sie das gebundene Gas nach seiner Freisetzung aus dem Probenmaterial für weitere Reaktionen. Für den Sequestrierungs- und Freisetzungsprozess sind weder hoher Druck noch hohe Temperaturen erforderlich.
Forscher arbeiten daran, die Entwicklung voranzutreiben, nachdem sie entdeckt haben, dass Ligninpolymere die CO2-Sequestrierung und -Freisetzung kontrollieren können.
