REDUCTO: Elektrochemische CO2 Reduktion

Um dem Klimawandel entgegenzuwirken spielt die Einsparung von Treibhausgasen eine entscheidende Rolle. Viele Technologien beschäftigen sich damit Prozesse die Treibhausgase wie Kohlenstoffdioxid freisetzen durch klimaneutrale Alternativen zu ersetzen. Neben dem Austausch klimaschädlicher Technologien kann auch das Speichern oder Umwandeln von Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre oder aus Abgasen dem anthropogenen Treibhauseffekt entgegenwirken.

Derzeitige Verfahren um CO₂ zu speichern oder umzuwandeln stellen in der Regel nur kurzfristige Lösungen dar, sind schwer zu kontrollieren, da sie hohe Drücke oder Temperaturen benötigen oder zeigen eine schlechte Produktselektivität.

Enzymatisch katalysierter Reaktionen lassen im Gegensatz dazu sehr einfach steuern, da sie bei Atmosphärendruck und Raumtemperatur ablaufen können und jedes Enzym katalysiert einen Reaktionsweg, so dass die Reaktionsprodukte eindeutig bestimmt sind. Während der enzymatischen Umwandlung von CO₂ verbrauchen die Enzyme den Kofaktor NADH der als Energielieferant für die Reaktion fungiert. Ziel des Projektes Reducto ist es einen Kreislaufprozess zu schaffen in dem Enzyme CO₂ zu hochwertigen Chemikalien (wie z.B. Format und Methanol) umwandeln. Der verbrauchte Kofaktor NADH wird dabei elektrochemisch an einer Elektrode regeneriert. Dies benötigt nur geringe Spannungen und die Kofaktor-Regeneration kann z.B. aus erneuerbaren Energiequellen gespeist werden.

Das Projekt wird aus Mitteln der europäischen Union und durch das Land Bremen, die Senatorin für Klimaschutz, Umwelt, Mobilität, Stadtentwicklung und Wohnungsbau, Förderprogramm Angewandte Umweltforschung, gefördert. Es läuft in Kooperation mit der Arbeitsgruppe Neurobiochemie (Prof. Dr. Ralf Dringen). Während das Hauptaugenmerk der Biochemiker die enzymatische Reaktion ist arbeiten wir in unserer Arbeitsgruppe an der Verbesserung der elektrochemischen NADH Rückgewinnung. Regelmäßiger Austausch und enge Zusammenarbeit zwischen beiden Arbeitsgruppen sind kennzeichnend für dieses Interdisziplinäre Projekt.