Evonik hat zusammen mit drei Verbundpartnern das Projekt PlasCO2 gestartet. Ziel ist es, Kohlendioxid (CO2) als Rohstoff für die Produktion von C4-Chemikalien zu nutzen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Projekt mit mehr als 1,8 Millionen Euro.
PlasCO2 steht für “Plasmainduzierte Generierung von Kohlenmonoxid aus Kohlendioxid und dessen chemische Verwertung”. Die Forscher arbeiten daran, mit einem neu entwickelten Verfahren Synthesegas aus Kohlendioxid und Wasserstoff mittels eines Plasma-Reaktors zu gewinnen. Das auf diese Weise gewonnene Synthesegas kann dann für die Herstellung von Chemie-Produkten eingesetzt werden.
Das Projektkonsortium, das von Evonik koordiniert wird, besteht aus vier Partnern. Es vernetzt damit alle Kompetenzen von der Katalyse über die Plasmaforschung bis hin zum Anlagenbau. Neben Evonik sind das Leibniz Institut für Katalyse (LIKAT), das Leibniz Institut für Plasmaforschung (INP) und die Rafflenbeul Anlagen Bau GmbH beteiligt.
„Wenn es uns gelingt, Kohlendioxid als Rohstoff zu erschließen, würden wir nicht nur einen erheblichen Beitrag zur Verminderung des CO2-Fußabdrucks leisten, sondern wir würden uns auch eine völlig neue Art der Chemie zunutze machen“, sagt Professor Dr. Robert Franke, Leiter der Hydroformylierungsforschung bei Evonik Performance Intermediates und Koordinator des Projekts PlasCO2.
Umwandlung von Kohlendioxid zu Kohlenmonoxid
Nachhaltigkeit ist ein zentraler Treiber des Vorhabens: Im Zentrum des Projekts steht die Umwandlung von Kohlendioxid mit Wasserstoff zu Kohlenmonoxid. Als neuartige Energiequelle sollen Niedrigtemperaturplasmen verwendet werden, die mit wenig Energie auskommen und so den reaktionsträgen Kohlenstoff besonders effizient aktivieren. Um diese Plasmen zu erzeugen, möchte die Forschungsgruppe neuartige Reaktoren entwickeln, die mit erneuerbaren Energiequellen betrieben werden können. Später sollen diese breit einsetzbar und kommerzialisierbar sein. Das auf diese Weise generierte Synthesegas kann für die Herstellung von organischen Verbindungen der C4-Chemie eingesetzt werden. Daraus werden dann etwa Weichmacher oder petrochemische Spezialitäten produziert.
Bewertungen zur Ökoeffizienz und zur Wirtschaftlichkei
Evonik wird zunächst Bewertungen zur Ökoeffizienz und zur Wirtschaftlichkeit sowie quantenchemische Berechnungen vornehmen und betreibt damit Grundlagenforschung. Die verwendeten Plasma-Reaktoren werden bislang zur Abgasreinigung eingesetzt. Evonik arbeitet daran, sie weiterzuentwickeln, so dass voraussichtlich nach etwa vier Jahren eine Pilotanlage gebaut werden kann, die das Plasma mit erneuerbaren Ressourcen bildet.
„Für die Durchführung dieser Projekte der anwendungsorientierten Grundlagenforschung brauchen wir bei Evonik unbedingt die Kompetenzen unserer Partner an den Forschungsinstituten und bei anderen Firmen“, sagt Dr. Marc Oliver Kristen, Projekt-Manager PlasCO2. „Auch die Förderung durch das BMBF ist essenziell, um solche hoch innovativen Ansätze verfolgen zu können.“
