Die Methanolwirtschaft

Die Wasserstoffwirtschaft – mit ihrer Vision von spritfressenden Motoren, die durch Wasserstoff-Brennstoffzellen ersetzt werden, die Wasser statt Smog und Treibhausgasen produzieren – ist laut ein großer Fehler George Olah , Träger des Chemie-Nobelpreises 1994.

Olah, dessen Forschung in der Chemie von Kohlenwasserstoffen zu Kraftstoffen mit hoher Oktanzahl und leichter abbaubaren Kohlenwasserstoffen geführt hat, ist jetzt Direktor des Loker Hydrocarbon Research Institute an der University of Southern California. Er argumentiert, dass die Speicherung von Energie in Form von Methanol und nicht von Wasserstoff unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen beenden und Kohlendioxid von einer Belastung durch die globale Erwärmung in einen wesentlichen Rohstoff für eine auf Methanol basierende Wirtschaft verwandeln könnte. Olah legt seinen Plan in einem neuen Buch dar, Jenseits von Öl und Gas: Die Methanolwirtschaft , veröffentlicht letzte Woche von Wiley-VCH.

Technologieüberprüfung : Warum Methanol?



George Olah : Methanol an sich ist ein ausgezeichneter Kraftstoff. Sie können es in Benzin mischen – es ist ein viel besserer Kraftstoff als Ethanol. Und wir haben eine Methanol-Brennstoffzelle entwickelt.

Methanol ist eine sehr einfache Chemikalie, die auf sehr effiziente Weise hergestellt werden kann. Es ist nur ein Sauerstoffatom, das in Methan, den Grundbestandteil von Erdgas, eingebaut ist; Methanol ist jedoch ein flüssiges Material, das leicht gelagert, transportiert und verwendet werden kann.

KINDER : Was ist los mit Wasserstoff-Brennstoffzellen?

GEHEN : Schon heute könnte man an jeder Tankstelle eine Zapfsäule für Methanol aufstellen. Sie können es sehr gut ohne [neue] Infrastruktur dosieren. Für Wasserstoff gibt es keine Infrastruktur. Der Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur ist eine enorm kostspielige und fragwürdige Sache. Wasserstoff ist ein sehr flüchtiges Gas, und es gibt keine Möglichkeit, ihn in nennenswerten Mengen zu speichern oder zu handhaben, ohne einen hohen Druck zu erzeugen.

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KINDER : Aber Methanol ist eine Möglichkeit, Energie zu speichern, keine Energiequelle wie Benzin. Woher soll die Energie kommen?

GEHEN : Das Schöne ist, dass wir jede Energiequelle nehmen können. Sei es aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe, aus Atomkraftwerken, aus Wind, Sonne oder was auch immer. Was wir sagen ist, dass es viel sinnvoller ist, Energie als sehr flüchtiges Wasserstoffgas zu speichern und zu transportieren, sondern es in eine geeignete Flüssigkeit umzuwandeln. Und es gibt einen Nebeneffekt: Sie mindern das Kohlendioxid in der Atmosphäre wirklich.

KINDER : Wie stellt man Methanol her?

GEHEN : Ein Ansatz besteht darin, Methanol durch Umwandlung der noch vorhandenen riesigen Erdgasvorkommen herzustellen, aber auf ganz andere, neue Art und Weise. Heute wird Methanol ausschließlich aus Erdgas hergestellt. Erdgas wird unvollständig verbrannt oder zu Synthesegas umgewandelt, das dann zu Methanol zusammengeführt werden kann. Jetzt haben wir Wege entwickelt, den Einsatz von Synthesegas vollständig zu eliminieren.

Der zweite Ansatz beinhaltet Kohlendioxid. Wir waren Miterfinder der Direkt-Methanol-Brennstoffzelle. Diese Brennstoffzelle verwendet Methanol und produziert CO2 und Wasser. Uns ist eingefallen, dass Sie den Vorgang vielleicht umkehren könnten. Und tatsächlich können Sie Kohlendioxid und Wasser nehmen, und wenn Sie Strom haben, können Sie ihn chemisch zu Methanol reduzieren.

Die zweite Etappe unseres Ansatzes zur Methanolökonomie besteht also darin, Kohlendioxid zunächst aus Quellen zu regenerieren oder zu recyceln, wo es in hohen Konzentrationen vorhanden ist, wie zum Beispiel Rauchgase aus einem Kraftwerk, das Erdgas verbrennt. Aber irgendwann, und das wird nicht über Nacht geschehen, könnten wir einfach Kohlendioxid aus der Luft entfernen.

KINDER : Dies würde dazu beitragen, das Problem des Kohlendioxids als Treibhausgas zu lösen, nicht wahr?

GEHEN : Sequestration [von Kohlendioxid] ist unsere offizielle Politik [der Regierung] und darauf schwören alle. Man sagt, man steckt Kohlendioxid in die Erde und auf den Meeresgrund und löst das Problem. [Aber] wie lange wird es dort unten bleiben? Kohlendioxid ist ein sehr flüchtiger Stoff. Unter den besten Bedingungen wird es schließlich versickern. Unser Ansatz ist ganz anders: Wir sagen einfach: Wenn wir Kohlendioxid entsorgen müssen, müssen wir es auffangen – warum nicht als chemischer Rohstoff verwenden? Mit anderen Worten, recyceln Sie es.

KINDER : Wir haben in letzter Zeit viel darüber gehört, Benzin durch Ethanol aus biologischen Quellen zu ersetzen und bessere Batterien für supereffiziente Hybridautos zu entwickeln. Haben diese einen Platz in einer Methanolwirtschaft?

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GEHEN : Ich denke, wir sollten alle Möglichkeiten ausloten. Es gibt keine Silberkugel. Es gibt keine einzige Lösung. Ich glaube jedoch aufrichtig, dass, wenn man sich die Zahlen wirklich unvoreingenommen, aber hartnäckig ansieht, der Bedarf so enorm ist, dass biologische Quellen per se sie nicht lösen werden. Der Präsident erwähnte die Herstellung von Ethanol aus Zellulosematerialien. Prinzipiell ist es möglich, aber es ist eine sehr schwierige, unentwickelte und meiner Meinung nach unrealistische Technologie. Batterien, klar, wir sollten versuchen, bessere Batterien zu finden. Aber realistisch gesehen sind Brennstoffzellen heute viel bequemer als jede Batterie.

KINDER : Welche Schritte müssen jetzt in Richtung einer Methanolwirtschaft unternommen werden?

GEHEN : Ich bin fest davon überzeugt, dass die technologische Entwicklung von großen Unternehmen durchgeführt wird. ExxonMobil hat sicherlich einige Mittel dazu. Das einzige Problem ist, dass sie bisher keine vernünftige Lösung finden. Grundsätzlich glaube ich nicht, dass sie [die Methanolwirtschaft] sehr mögen. Wenn Sie auf einem großen Öl- und Gasvorrat sitzen, mit dem Sie enorme Gewinne machen, oder wenn Sie ein arabisches Land sind, das über große Vorräte und großen Reichtum verfügt, würden Sie keinen Verrückten begrüßen, der auftaucht und sagt, die Menschheit könne das eine ultimative Lösung haben, die nicht mehr davon abhängt, was die Natur unter Ihren Boden legt.

Wenn diese Methanolökonomie sinnvoll ist, und ich denke, sie hat es in sich, dann gibt es nicht mehr unbedingt ein Monopol für Ölkonzerne. Große Chemieunternehmen könnten dies genauso gut oder noch besser. Aber auch Politik und Öffentlichkeit müssen sagen, dass sie vernünftige Lösungen suchen wollen.

KINDER : Wie dringend ist das Problem?

GEHEN : Der Mensch begann während der industriellen Revolution, also vor 250 Jahren, massiv Kohle zu nutzen. Und wir verbrauchen bereits in sehr hohem Maße, was uns die Natur gegeben hat. Ich sage nicht, dass uns das über Nacht ausgehen wird, aber wir müssen darüber nachdenken, wie wir unsere Probleme jetzt und in Zukunft bewältigen.

Sie sehen, dass Erdgas knapp wird, und wir importieren Flüssigerdgas. Es gibt viele Erdgasquellen – Nigeria, die Vereinigten Arabischen Emirate, die Nordsee und so weiter. Der Energieinhalt eines einzelnen LNG-Tankers entspricht dem einer mittelgroßen Wasserstoffbombe. Bösewichte versuchen jetzt, Raffinerien in die Luft zu sprengen, und ein großer Tanker ist ein sehr einladendes Ziel. Wer kann garantieren, dass nicht irgendein verrückter Terrorist einen LNG-Tanker in die Luft jagt? Ich denke, eine realistische Lösung besteht wiederum darin, Erdgas so effizient wie möglich in ein sicheres flüssiges Produkt wie Methanol umzuwandeln.

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Alle Menschen glauben, dass das, was sie tun, eine gewisse Bedeutung hat; Aber diese [Methanolforschung] ist meiner Meinung nach das Wichtigste, was ich jemals in meiner Karriere gemacht habe, und es hat schwerwiegende Auswirkungen auf die Gesellschaft.

Bild der Homepage mit freundlicher Genehmigung der University of Southern Califor

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