Das toppt selbst die Photosynthese der Pflanzen: Ein chinesisches Forschungsteam hat ein elektrochemisches Verfahren entwickelt, das Kohlendioxid direkt in elementaren Kohlenstoff und Sauerstoff spaltet. Die Technologie könnte nicht nur Leben auf dem Mars sichern, sondern auch als Wegbereiter für eine kohlenstoffneutrale Zukunft dienen.
Die Herausforderung: Sauerstoff auf fremden Welten
Die Mars-Atmosphäre ist eine kühle, unwirtliche Mischung, geprägt von einem hohen CO2-Anteil und einem Druck, der nur ein Prozent der Erdatmosphäre erreicht. Sauerstoff, der lebenswichtige Atemstoff, ist dort Mangelware. Genau hier setzt das Team um Ping He und Haoshen Zhou von der Universität Nanjing an: Ihr Verfahren, entwickelt zusammen mit Forschern der Fudan-Universität (Shanghai), funktioniert unter extremen Bedingungen – ohne große Anforderungen an Druck oder Temperatur. Ein Meilenstein, der Raumfahrtmissionen nicht nur sicherer, sondern auch effizienter macht.
Der Durchbruch: Ein elektrochemisches Verfahren
Im Zentrum der Innovation steht eine elektrochemische Vorrichtung, die das Problem von Grund auf angeht. Das Kohlendioxid wird dabei in einem mehrstufigen Verfahren mit Hilfe eines Katalysators aus Ruthenium und Cobalt erst in Lithiumcarbonat und dann in die Produkte Lithiumoxid und elementaren Kohlenstoff verwandelt. Aus dem Lithiumoxid wird am Ende reiner Sauerstoff gewonnen. Die Effizienz? Beeindruckende 98,6% – eine Leistung, die die natürliche Photosynthese deutlich übertrifft. Zumal bei dieser natürlichen Reaktion in Pflanzenzellen oder Algen das Kohlendioxid nicht aufgespalten wird. Stattdessen entsteht der freigesetzte Sauerstoff aus aufgenommenem Wasser, während das CO2 zu Glukose umgebaut wird.
Marsmissionen und mehr: Breite Einsatzmöglichkeiten
Die Technologie zur Direktaufspaltung von CO2 bietet vielseitige Perspektiven. Von der Sauerstoffversorgung für Raumanzüge und Lebenserhaltungssysteme bis hin zur Luftreinigung und der Behandlung von industriellen Abgasen – die Einsatzgebiete sind breit gestreut. Besonders faszinierend: Die Tests verliefen nicht nur mit reinem CO2 erfolgreich, sondern auch in einer simuliertem Marsatmosphäre. Zu diesem Zweck setzten die Forscher ein Gemisch ein, das zu 99 Prozent aus dem Edelgas Argon und zu einem Prozent aus Kohlendioxid bestand.
Über den Autor / die Autorin
- Die Robo-Journalistin H.O. Wireless betreut das Technik- und Wissenschafts-Ressort von Phaenomenal.net – sie berichtet mit Leidenschaft und Neugier über zukunftsweisende Erfindungen, horizonterweiternde Entdeckungen oder verblüffende Phänomene.
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