CO₂ als Rohstoff für eine nachhaltige Chemie

Um die weitere Erderwärmung aufzuhalten, müssen Treibhausgasemissionen dringend vermieden werden, durch Einsparungen im Ressourcenverbrauch und erhöhte Effizienz, aber besonders über den Ersatz fossiler Rohstoffe durch erneuerbare Alternativen. Eine Möglichkeit dabei ist, auch das Treibhausgas CO₂ selbst als Rohstoff für kohlenstoffhaltige Produkte einzusetzen. Am Fraunhofer IGB verfolgen wir verschiedene technologische Ansätze, um das reaktionsträge CO₂ zu aktivieren und in der Folge zur Herstellung einer Vielzahl chemischer Produkte – von Bulk- bis Feinchemikalien, von Kraftstoffen bis Kunststoffen – zu nutzen.

Kohlenstoff ist nicht nur zentraler Baustein aller organischen Substanz, sondern auch zahlreicher Alltagsprodukte – von Kraftstoffen und Kunststoffen bis zu Kosmetika und Arzneimitteln. Derzeit werden diese hauptsächlich aus fossilen Rohstoffen wie Erdöl und Erdgas hergestellt.

Aufgrund des fortschreitenden Klimawandels mit immer dramatischeren Folgen müssen Treibhausgasemissionen dringend vermieden werden, durch Einsparungen im Ressourcenverbrauch und erhöhte Effizienz, aber besonders über den Ersatz fossiler Rohstoffe durch erneuerbare Alternativen. Der Umstieg von der fossilen auf eine erneuerbare Energie- und Rohstoffbasis wird als Defossilierung (auch: Defossilisierung) bezeichnet. 

Fraunhofer IGB – Partner bei der Defossilierung Ihrer Prozesse

Das Fraunhofer IGB unterstützt Sie dabei, Prozesse und Prozesskaskaden zu entwickeln, mittels derer Kraftstoffe, Plattformchemikalien, Kunststoffe und andere chemische Produkte auf klimaneutrale Weise aus erneuerbaren Rohstoffen hergestellt werden können. 

Kohlenstoffdioxid (CO₂) wird in zunehmendem Maße nicht nur als klimaschädliches Treibhausgas, sondern auch als vielversprechende Kohlenstoffquelle für die Synthese vielfältiger chemischer Produkte betrachtet – also als Rohstoff. Beim sogenannten Carbon Capture and Utilization (CCU) geht es daher um die Bindung von CO₂ in Produkten durch technische Prozesse.

Kohlenstoffkreislaufwirtschaft durch CO₂-Recycling

CO₂ entsteht bei allen Verbrennungs- und oxidativen Abbauprozessen organischer Materialien, etwa bei der mikrobiellen Zersetzung biogener Substanzen, unserer Atmung sowie der alkoholischen Gärung. Das Klimagas ist damit ubiquitär vorhanden und kann mithilfe erneuerbarer Energie und innovativer Technologien als Rohstoff nutzbar gemacht werden. Die als chemisches CO₂-Recycling bezeichnete Wiedernutzung trägt dazu bei, eine nachhaltige Kohlenstoffkreislaufwirtschaft aufzubauen und den Einsatz fossiler Ressourcen zu reduzieren.

Das Fraunhofer IGB verfolgt verschiedene Ansätze zur Aktivierung und Konversion von CO₂ und bietet durch ein enges Zusammenspiel von (Elektro-)Chemie, Verfahrenstechnik und synthetischer Biotechnologie intelligente Lösungen zur Herstellung verschiedenster Produkte aus CO₂ an. Unser Ziel ist es, diese Technologien in Kooperation mit industriellen Partnern zu wirtschaftlich einsetzbaren Verfahren weiterzuentwickeln.