Neues Verfahren soll Ammoniak-Herstellung klimafreundlicher machen
Mit einem neuen Verfahren wollen Schweizer Forschende Ammoniak für Düngemittel klimafreundlicher herstellen. Sie setzen dabei auf ein Prinzip, dass sich die Natur längst zunutze macht.
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler seien seit Langem auf der Suche nach effizienteren und umweltfreundlicheren Wegen, Ammoniak herzustellen, schrieb die Eidgenössische Technische Hochschule in Lausanne (EPFL) in einer Mitteilung vom Montag. Ammoniak sei für die Landwirtschaft von entscheidender Bedeutung, da es die Grundlage für Düngemittel bilde.
Ammoniak besteht aus Stickstoff (N) und Wasserstoff (H), also: NH3. Derzeit wird Ammoniak meist nach dem Haber-Bosch-Verfahren hergestellt. Dafür nimmt man Stickstoffgas (N2) aus der Luft und erhitzt es zusammen mit Wasserstoff auf hohe Temperaturen und presst es mit hohem Druck zusammen. Das verbraucht enorme Energiemengen und verursacht erhebliche Emissionen.
Die Natur kann Ammoniak aber ohne grosse Hitze und Druck herstellen. Sie nutzt dafür Enzyme, die sich Nitrogenasen nennen. Diese biologischen Prozesse auf industriellem Massstab nachzubilden, habe sich jedoch als äusserst schwierig erwiesen, hiess es von der EPFL.
Grundlagenforschung mit Potenzial
Nun ist es einem Forschungsteam der EPFL nach Angaben der Hochschule gelungen, einen neuen Ansatz zu entwickeln, der sich an der natürlichen Methode orientiert: Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler um Professorin Marinella Mazzanti haben dafür einen speziellen Katalysator auf Basis von Uran hergestellt, der Stickstoffgas auf ähnliche Weise wie in der Natur binden kann.
Der Unterschied zu anderen Katalysatoren sei, dass der neue Uran-Komplex das Stickstoffmolekül seitlich anstatt an einem Ende binde. Der Fachwelt stellten die Forschenden das neue Verfahren in einer im Fachblatt «Nature Chemistry» veröffentlichten Studie vor.
Noch steckt das Verfahren in der Grundlagenforschung und ist weit von einer industriellen Anwendung entfernt. Dennoch sieht die Hochschule Potenzial in diesem Ansatz, langfristig eine klimafreundlichere Alternative zum Haber-Bosch-Verfahren zu entwickeln.
