Geistesblitz in der Kaffeepause: Wissenschaftler haben aus Kaffeeresten ein effektives Material hergestellt, um Methan wie in einem Schwamm aufzunehmen und zu speichern. Die Methode ist schneller und viel billiger als bisherige Herstellungsprozesse für ähnliche Materialien, und die erhaltene Aktivkohle hat hervorragende Eigenschaften. Auch als Speicher für Wasserstoff testen die Forscher ihr Produkt aus Kaffeesatz bereits, schreiben sie im Magazin „Nanotechnology“.
Methan hat zwei Gesichter: Einerseits ist es als Hauptbestandteil von Erdgas ein wichtiger Energieträger und möglicher Treibstoff, der sauberer verbrennt als Erdöl oder Kohle. Andererseits jedoch ist es ein klimaschädliches Gas mit einer rund 25 Mal stärkeren Treibhauswirkung als Kohlendioxid. Aus beiden Gründen ist es wichtig, Methan in größeren Mengen sicher speichern und lagern, aber auch einfangen zu können.
Idee in der Kaffeepause
Doch um das flüchtige Gas wirkungsvoll zu adsorbieren, sind besondere Materialien nötig. Diese sind entweder teuer oder erfordern aufwändige Herstellungsprozesse. Wissenschaftler um Christian Kemp von der Pohang University of Science and Technology in Südkorea haben nun eine einfache und günstige Alternative entdeckt – gewissermaßen während der Kaffeepause: „Wir saßen zusammen beim Kaffee, haben den Kaffeesatz gesehen und gedacht ‚Ich frage mich, ob wir das als Methanspeicher benutzen können?'“, erzählt Kemp.
Mit einem einfachen Prozess hatten die Forscher Erfolg: Sie tränkten die gemahlenen Kaffee-Überreste zunächst mit Kalilauge. Dann erhitzten sie sie in einem Ofen auf 700 bis 900 Grad Celsius. In weniger als einem Tag entsteht so eine Art Aktivkohle, die Methan einfangen und festhalten kann.
Schneller und billiger als bisherige Prozesse
Das Erfolgsgeheimnis ist eine offenbar stark ausgeprägte Absorptionsfähigkeit des Kaffeepulvers. Es saugt die zugegebene Lauge besonders gut auf und spart so außerdem Zeit bei der Herstellung des Kohlematerials, wie Erstautor Kemp erklärt: „So konnten wir einen Schritt des normalen Aktivierungsprozesses weglassen – das Filtern und Waschen – weil der Kaffee so ein hervorragender Absorber ist.“
Die hohe Absorptionsfähigkeit ist aber nicht der einzige Vorteil dieses Materials: „Das Tolle daran ist, dass wir die Produktionszeit verkürzen und billiges Material verwenden“, freut sich Kemp. „Der Kaffeeabfall ist kostenlos, verglichen mit all den Metallen und teuren organischen Chemikalien, die für andere Prozesse nötig sind.“
Als nächstes wollen die Wissenschaftler testen, ob sich mit dem Material aus Kaffeeresten auch Wasserstoff adsorbieren lässt, ein weiterer wichtiger Energieträger der Zukunft. Bei tiefen Temperaturen funktioniert das bereits, doch die Forscher wollen auch ohne extreme Kühlvorrichtungen auskommen. (Nanotechnology, 2015; doi: 10.1088/0957-4484/26/38/385602)
(IOP Science, 04.09.2015 – AKR)
