Technik
Flüssiges Kohlendioxid senkt die Produktionskosten
Großtechnische Herstellung von Chemikalien soll damit auch sicherer und sauberer ablaufen
Nottingham - Britische Forscher von der
University of Nottingham
wollen mit tiefgekühltem
Kohlendioxid den Ablauf von Produktionsprozessen in der chemischen
Industrie verbessern. In ersten Experimenten nutzten sie Kohlendioxid-Gas,
das unterhalb von minus 242 Grad Celsius flüssig wird. Durch die
einzigartigen Eigenschaften dieser Flüssigkeit soll die großtechnische
Herstellung von Chemikalien in Zukunft sicherer, günstiger und sauberer
ablaufen.
Um das verflüssigte Gas optimal einsetzen zu können, erwärmten es die
Forscher unter Druck auf eine Temperatur knapp über dem Siedepunkt des
Gases. In diesem so genannten superkritischen Zustand dehnt sich
Kohlendioxid ein wenig aus und zeigt gleichzeitig Eigenschaften einer
Flüssigkeit und eines Gases. Bestimmte Ausgangssubstanzen für chemische
Reaktionen lassen sich in dieser superkritischen Flüssigkeit leicht und effektiv
auflösen. Über die Veränderung von Druck und Temperatur können die
Forscher gezielt steuern, welche Stoffe gerade noch gelöst sind und welche
als Feststoff ausfallen.
Besonders bei aufwändigen Reaktionen wie der Verbindung von bestimmten
Stoffen mit Wasserstoff zeigt superkritisches Kohlendioxid Vorteile. Diese
Prozesse können bei deutlich geringeren Drücken und Temperaturen
ablaufen. Die Anforderungen an die Reaktionsbehälter sind dadurch erheblich
geringer. Eine Anlage kann somit bei gleicher Sicherheit deutlich günstiger
aufgebaut werden. Da das kalte Kohlendioxid zudem nur eine sehr geringe
Viskosität hat, werden alle zugeführten Stoffe optimal durchmischt. Diese
können daher leicht mit den notwendigen Katalysatoren in Kontakt kommen,
wodurch die Ausbeute der Reaktion erhöht werden kann. (pte)