TU Wien: Neuer Katalysator für solare Ammoniakproduktion

Forscher der TU Wien haben einen Durchbruch bei der solaren Ammoniaksynthese erzielt. Ein neu entwickelter metall-organischer Katalysator ermöglicht die Herstellung von $NH_3$ aus Wasser, Luft und Sonnenlicht unter milden Bedingungen. Dies stellt eine potenzielle Alternative zum energieintensiven Haber-Bosch-Verfahren dar, das seit über einem Jahrhundert Stickstoff ($N_2$) aus der Luft in Ammoniak umwandelt.

Da etwa die Hälfte der globalen Nahrungsmittelproduktion von stickstoffbasierten Düngemitteln abhängt, ist die Effizienzsteigerung bei der $NH_3$-Synthese von entscheidender Bedeutung. Der neue Katalysator nutzt photochemische Prozesse, um die notwendige Aktivierungsenergie für die Stickstoffspaltung bereitzustellen, ohne hohe Temperaturen und Drücke zu benötigen. Dies könnte den $CO_2$-Fußabdruck der Düngemittelindustrie erheblich reduzieren und eine nachhaltigere Landwirtschaft fördern. Die Studie unterstreicht, wie gezieltes Katalysator-Design die chemische Technologie revolutionieren kann, um essentielle Grundstoffe klimaneutral zu produzieren.

Hintergrund: Das Haber-Bosch-Verfahren benötigt typischerweise Temperaturen über 400 °C und Drücke von 200 bar. Die direkte photokatalytische Stickstofffixierung gilt als heiliger Gral der nachhaltigen Chemie.

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