Katalysatoren machen es möglich: Biomasse soll fossile Grundstoffe ersetzen

Grüne Chemie Katalysatoren machen es möglich: Biomasse soll fossile Grundstoffe ersetzen

07.02.2023 Quelle: Universität Hamburg

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Der Europäische Forschungsrat fördert in den kommenden fünf Jahren die Erforschung von Polyoxometallaten an der Universität Hamburg mit circa zwei Millionen Euro. Dieses Katalysatormaterial soll dafür verwendet werden, wertvolle Carbonsäureester aus Biomasse zu gewinnen.

Aus Biomasse, die in der Industrie anfällt, können mithilfe von Katalysatoren Plattformchemikalien hergestellt werden.
(Bild: frei lizenziert / Pixabay)

Carbonsäureester werden für die Herstellung vieler Alltagsprodukte verwendet, zum Beispiel Verpackungen, Kleidung, Fruchtaromen oder Konservierungsstoffe sowie Wirkstoffe in Arzneimitteln. Die Carbonsäureester selbst werden aktuell hauptsächlich aus fossilen Rohstoffen gewonnen. Das nun geförderte und von Prof. Dr. Jakob Albert geleitete Projekt Bio-Val-Cat zielt darauf ab, einen industriell realisierbaren Prozess zu entwickeln, bei dem Carbonsäureester aus Biomasse gewonnen werden können.

„Unsere Vision ist es, aus realer Biomasse, also zum Beispiel aus Abfallstoffen, die in der Industrie anfallen, Plattformchemikalien herzustellen“, erklärt Albert, der eine Professur für Technische Chemie an der Universität Hamburg innehat. Während fossile Rohstoffe chemisch sehr einfach aufgebaut und entsprechend leicht zu verarbeiten sind sowie mit anderen Funktionalitäten ausgestattet werden können, ist Biomasse sehr komplex aufgebaut und von sich aus auf molekularer Ebene schon mit vielen unterschiedlichen Funktionalitäten ausgestattet. „Es ist chemisch jedoch viel einfacher, Funktionalität hinzuzufügen als herauszunehmen“, sagt Albert.

Im Laufe des Projekts erforschen Albert und seine Arbeitsgruppe nun mithilfe von Laborexperimenten in Reaktoren den Einsatz von in Wasser gelösten Polyoxometallaten. Diese werden als Katalysatoren pflanzenbasierter Biomasse hinzugefügt, um daraus Carbonsäureester zu gewinnen. Polyoxometallat-Katalysatoren haben den Vorteil, dass sie anpassbar und flexibel einsetzbar sind und dadurch auf die durch unterschiedliche Umweltbedingungen ständig wechselnde Zusammensetzung der Biomasse zugeschnitten werden können.

Durch die Förderung des Europäischen Forschungsrats im Rahmen eines sogenannten „Consolidator Grants“ können im Team von Jakob Albert fünf neue Stellen geschaffen werden.

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