Künstliche Photosynthese Toshiba schafft Meilenstein bei der künstlichen Photosynthese

Redakteur: M.A. Manja Wühr

Die künstliche Photosynthese gilt als vielversprechender Ansatz, um Klimawandel und künftigen Mangel an fossilen Rohstoffen zu entgegnen. Toshiba hat nun den Prozess mit dem bisher besten Wirkungsgrad entwickelt.

Firmen zum Thema

Toshiba entwickelt Technologie zur künstlichen Photosynthese mit nach eigener Aussage weltweit höchstem Wirkungsgrad zur Erzeugung von Kraft- und Rohstoffen aus Kohlendioxid.
Toshiba entwickelt Technologie zur künstlichen Photosynthese mit nach eigener Aussage weltweit höchstem Wirkungsgrad zur Erzeugung von Kraft- und Rohstoffen aus Kohlendioxid.
(Bild: Toshiba)

Tokio/Japan – Toshiba hat einen Ansatz zur künstlichen Photosynthese entwickelt, mit dem Energie bei einem Wirkungsgrad von 1,5 Prozent in Kohlenstoffverbindungen aus Kohlendioxid umwandelt. Dies ist nach Angaben des Unternehmens der bisher höchste gemessene Wert für die künstliche Photosynthese. Sonnenlicht wandelt das Kohlendioxid und Wasser in Kohlenmonoxid um, eine Quelle für die Herstellung von Methanol, das als Ersatzstoff für Benzin sowie als Rohstoff in der Herstellung verschiedenster Produkte, einschließlich Klebstoffen, Arzneimitteln und PET-Flaschen verwendet werden kann.

Andere Technologien zur künstlichen Photosynthese verwenden Materialien, die UV-Licht aus dem Sonnenlicht aufnehmen, um die hohe Reaktionsenergie zu erzielen, die zur Umwandlung von Kohlendioxid in einen Kraftstoff erforderlich ist. Deren geringerer Wirkungsgrad der Lichtnutzbarkeit reduziert den Wirkungsgrad der Energieumwandlung. Die Anwendung in der Praxis erfordert jedoch einen höheren Wirkungsgrad.

Goldener Nanokatalysator

Toshiba verwendet hingegen einen goldenen Nanokatalysator über eine nanoskalige Strukturkontrolltechnologie. Dieser wird auf einen Mehrfachverbindungszellen-Halbleiter, der Licht im sichtbaren Bereich mit einem hohen Wirkungsgrad aufnimmt, aufgebracht. Die Forschungsarbeit des Unternehmens konzentriert sich auf die Herstellungsbedingungen für goldene Nanokatalysatoren im Nanometerbereich, um die Anzahl aktiver Standorte zur Umwandlung von Kohlendioxid in Kohlenmonoxid und die Entwicklung eines effizienten Elektrolyts zu steigern.

Das langfristige Ziel der japanischen Forscher ist die Technologie für den praktischen Einsatz weiterzuentwickeln. Dazu muss die Technik mit den Systemen zur Speicherung von Kohlendioxid kompatibel sein. Solche Speichersysteme sind beispielsweise in Wärmekraftwerken installiert sind. So könnte Kohlendioxid als lagerfähige und transportierbare Energie genutzt werden. Für diesen Zweck wird Toshiba den Umwandlungswirkungsgrad weiter verbessern, indem die katalytische Aktivität erhöht wird, damit bis 2020 eine praktische Anwendung dieser Technologie ermöglicht werden kann.

(ID:43109846)