Reaktionstechnische Untersuchungen zur stofflichen Nutzung von Kohlendioxid

Die weltweiten Kohlendioxidemissionen von über 35 Gigatonnen alleine im Jahr 2013 gehören zu den zentralen wissenschaftlichen Herausforderungen der heutigen Zeit. Um diese zu bewältigen wurden die drei Forschungsgebiete Verminderung, Speicherung und Nutzung von Kohlendioxid definiert. Die vorgelegte Dissertation befasst sich vor allem mit dem dritten Forschungsschwerpunkt und dabei im speziellen mit der Untersuchung neuer Reaktionswege zu Alkoholen, Carbonsäuren und organischen Carbonaten.
Im Gegensatz zu vielen anderen Forschungsvorhaben sollen in einem ganzheitlichen Ansatz mit dem Werkzeug des Life Cycle Assessments zuerst die drei Kriterien Wirtschaftlichkeit, Ökologie und Katalyse betrachtet werden. Als Ergebnis dieses ersten Projektabschnitts werden zwei Reaktionen für eine weitere, detailliertere Erforschung ausgewählt.
Die erste Reaktion ist die Herstellung von organischen Carbonaten, die als Weichmacher für Kunststoffe dienen können. Dazu wird Pflanzen- bzw. genauer Sojabohnenöl in mehreren Schritten zu Biocarbonaten umgesetzt. Auf Grund eines ein größeren CO2 Einsparungspotenzials werden im Vergleich mit dem Benchmarkprodukt Diisononylphthalat gute Marktchancen für das Biocarbonat erwartet.
Die zweite im Detail betrachtete Reaktion ist die Umkehrkonvertierung von Kohlendioxid mit Wasserstoff zu Kohlenmonoxid. Dazu wurden die am Lehrstuhl Chemische Verfahrenstechnik seit langem etablierten Forschungen auf dem Gebiet der adsorptiven Reaktoren fortgeführt.
Abschließend kann festgehalten werden, dass Kohlendioxid als Ausgangspunkt für die Entwicklung neuer Reaktionswege entweder zu neuartigen Molekülen wie den Biocarbonaten, oder aber auf neuen Pfaden zu bekannten Produkten wie Acrylsäure oder Olefinen dienen kann.