Wissenschaftler vom Leibniz-Institut für Katalyse (LIKAT), der Ruhr-Universität Bochum und Evonik Oxeno haben ein bahnbrechendes Katalysatorsystem entwickelt, das es ermöglicht, das Treibhausgas Kohlendioxid (CO₂) als wertvollen Rohstoff in der chemischen Industrie zu verwenden. Dieses neuartige Verfahren könnte die Herstellung von Alltagsprodukten wie Duftstoffen und Kunststoffbausteinen erheblich umweltfreundlicher gestalten. Laut Professor Dr. Robert Franke, Projektleiter bei Evonik Oxeno, stellt die direkte Nutzung von CO₂ einen bedeutenden Fortschritt für die nachhaltige Chemie auf industrieller Ebene dar. Er betont, dass die Zusammenarbeit zwischen LIKAT und der Ruhr-Universität Bochum zeigt, wie herausragende Grundlagenforschung und industrielle Fachkenntnisse zusammenwirken können, um innovative Lösungen für die Transformation der chemischen Industrie zu entwickeln.
Ein zentraler Prozess in der chemischen Industrie ist die Carbonylierung, bei der Olefine, eine Gruppe von Kohlenwasserstoffen, mit Kohlenmonoxid umgesetzt werden, um Estern oder Säuren zu erzeugen. Diese Produkte sind essentielle Bestandteile vieler alltäglicher Artikel. Mit dem neuen bimetallischen Katalysatorsystem ist es nun möglich, das giftige Kohlenmonoxid durch CO₂ und grünen Wasserstoff zu ersetzen. Unter Verwendung von Übergangsmetallen wie Iridium und Palladium sowie eines bewährten Phosphinliganden können Olefine direkt zu Estern umgewandelt werden. Das innovative Katalysatorsystem zeichnet sich durch eine hohe Selektivität für lineare Produkte aus, die in der Industrie besonders gefragt sind.
Dr. Ralf Jackstell, Themengruppenleiter am LIKAT, erklärt, dass die Entwicklung dieses Katalysatorsystems ein Beispiel dafür ist, wie gezielte Forschung zur Reduktion fossiler Brennstoffe in der chemischen Industrie beitragen kann. CO₂ wird nicht mehr als Abfall betrachtet, sondern als wertvoller Rohstoff, der neue Perspektiven für die ressourcenschonende Herstellung von industriell bedeutenden Produkten eröffnet.
Die Ergebnisse dieser Forschung wurden in der angesehenen Fachzeitschrift „Journal of the American Chemical Society“ veröffentlicht, was die Relevanz und Qualität der Forschung unterstreicht.
Evonik Industries, ein global agierendes Chemieunternehmen mit Sitz in Essen, hat 2024 einen Umsatz von 15,2 Milliarden Euro erwirtschaftet, was die Innovationskraft und Technologiekompetenz des Unternehmens verdeutlicht. Mit rund 32.000 Mitarbeitern verfolgt Evonik das Ziel, seinen Kunden durch maßgeschneiderte Produkte und Lösungen einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen und so das Leben der Menschen zu verbessern.
Evonik Oxeno, eine Tochtergesellschaft von Evonik, hat sich als führendes Unternehmen in der C4-Chemie etabliert und betreibt zwei integrierte Produktionsstandorte in Marl und Antwerpen. Seit 50 Jahren betreibt das Unternehmen einen hochmodernen Produktionsverbund, der flexibel auf Veränderungen im Rohstoffangebot und bei Kundenanforderungen reagiert. Oxeno legt großen Wert auf Innovation und Nachhaltigkeit und verfügt über ein umfangreiches Portfolio von rund 2.500 Patenten, was die Innovationskraft und das Engagement für nachhaltige Entwicklung weiter unterstützt.
Das Leibniz-Institut für Katalyse (LIKAT) in Rostock ist eines der größten öffentlich geförderten Forschungsinstitute für angewandte Katalyse. Mit etwa 300 Mitarbeitenden widmet sich das Institut der Entwicklung innovativer Katalysatoren und nachhaltiger Prozesse in den Bereichen Chemie, Energie und Umwelt. Als Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft konzentriert sich das LIKAT auf Forschung mit gesellschaftlicher Relevanz und deckt den gesamten Prozess von der Grundlagenforschung bis zur Anwendung in der Industrie ab. Dadurch leistet das Institut einen bedeutenden Beitrag zur Ressourcenschonung und zur Beschleunigung des Übergangs zu einer klimaneutralen Wirtschaft.
Insgesamt zeigt die Entwicklung dieses neuen Verfahrens, wie technologische Innovationen dazu beitragen können, die chemische Industrie nachhaltiger zu gestalten und gleichzeitig die Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen zu verringern. Die Nutzung von CO₂ als Rohstoff könnte eine Schlüsselrolle in der zukünftigen chemischen Produktion spielen und somit einen wesentlichen Beitrag zur Bekämpfung des Klimawandels leisten.
