31.10.2005, 15:05 Uhr
Wasserstoff aus Holz

Eine neue Methode, Holz als nachwachsenden Rohstoff zu nutzen, haben zwei japanische Chemiker entwickelt. Mit einer ganzen Reihe von Enzymen entreißen sie Zellulose einen Teil ihres Wasserstoffs als Energieträger. Ein weiteres Produkt ist eine Zuckersäure, für die es zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten in der chemischen Industrie gibt.

Andere, eventuell umweltschädliche Nebenprodukte entständen nicht bei dem Prozess, betonen Noriko Himeshime und Yutaka Amao von der Oita University. Bereits früher hatten die beiden Forscher eine ähnliche Technik entwickelt, die Maltose (Malzzucker) als Ausgangsstoff nutzte. Die an Zellulose angepasste Version stellen sie nun im Fachblatt "Green Chemistry" vor.

Die Zellulosestränge werden zunächst mit Hilfe des Enzyms Cellulase in Glukose (Traubenzucker) zerlegt. Darüber macht sich wiederum das Enzym Glucoseoxidase her: Es wandelt die Glukose letztlich in Glukonsäure um, indem es ihr zwei Wasserstoffatome entzieht und auf das Koenzym NAD überträgt. An Platinpartikeln als Katalysatoren entsteht daraus wiederum molekularer Wasserstoff.

Zunächst gabelt sich die Reaktionskette jedoch: Die Wasserstoffkerne (Protonen) gehen in Lösung über, während die Elektronen vom NAD bei Beleuchtung auf Chlorophyll a und dann auf Methylviologen wandern. Kommt letzteres in Kontakt mit den Platinpartikeln, überträgt es die zuvor aufgenommenen Elektronen darauf und ermöglicht so die Wiedervereinigung mit den Wasserstoffkernen.

Ständigen Nachschub an Zellulose vorausgesetzt, kann diese Reaktionskette über längere Zeit in einem einzigen Gefäß bzw. Reaktor ablaufen, schreiben Himeshima und Amao. Derzeit arbeiten die Forscher daran, den Platinbedarf und damit die relativ hohen Kosten ihrer Methode zu reduzieren.


Forschung: Noriko Himeshima und Yutaka Amao, Department of Applied Chemistry, Oita University

Veröffentlicht in Green Chemistry, Vol. 7(10), pp 742-6, DOI 10.1039/b504377h

WWW:
Department of Applied Chemistry, Oita University
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