Selbstheilendes "Wundermaterial" frisst CO2

Klimagas wird zielgerichtet genutzt, damit der innovative Stoff wächst und auch erstarkt

Ein Riss (oben) mit Kohlendioxid geschlossen (unten) (Grafik: mit.edu)

Cambridge (pte002/12.10.2018/06:05) – Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) http://mit.edu und der University of California http://universityofcalifornia.edu haben ein neues Material entwickelt, dass Kohlendioxid in der Luft
anzapft, um zu wachsen, sich zu verstärken und sogar Risse zu
reparieren. Der Kunststoff, der sich als Konstruktions- und
Reparaturmaterial oder auch als Schutzhülle nutzen lässt, wandelt das
Klimagas kontinuierlich in den kohlenstoffbasierten Kunststoff um.

Gel setzt Prozess in Gang

Das neue Material ist eine gelartige Substanz, die einen chemischen
Prozess in Gang setzt, der der Umsetzung von Kohlendioxid in Pflanzen
ähnelt. Kombiniert mit Sonnenlicht, wandeln sie das Klimagas in Biomasse
um. Die Forscher stellen sich vor, daraus leichtgewichtige Paneele
herzustellen, die irgendwo eingebaut werden. Mit der Zeit verfestigt
sich das Material unter dem Einfluss von Sonnenlicht und durch die
Einlagerung von Kohlendioxid.

"Das ist ein völlig neues Konzept in der Materialwissenschaft", schwärmt
Michael Strano, Professor für Chemieingenieurswesen am MIT. Die
Entwicklung eines Materials, bei dessen Herstellung keine Energie
benötigt wird und das sogar noch Kohlendioxid aus der Atmosphäre
entfernt, habe ganz offensichtlich Vorteile für Umwelt und Klimaschutz.

Spinatblätter liefern Chloroplasten

Die Forscher setzen Chloroplasten aus Spinatblättern ein. Das sind
Organellen der Zellen von Grünalgen und höheren Pflanzen, die
Photosynthese betreiben. Diese Organellen fungieren als Katalysatoren,
die die Umwandlung von Kohlendioxid in Glukose in Gang setzen.
Normalerweise halten Chloroplasten nicht lange durch, nachdem sie
Pflanzen entnommen wurden. Strano und seinem Team gelang es aber, die
Funktionsfähigkeit der Chloroplasten über einen langen Zeitraum zu
erhalten. Wie das geht, ist natürlich ein Geheimnis.

Basismaterial ist ein Grundgerüst aus einem Polymer namens APMA,
Glukose, einem Enzym namens Glukose-Oxidase und eben Chloroplasten. Es
ist eine Art Gel, also für Konstruktionen noch nicht geeignet, obwohl es
mit der Zeit durch den Einfang von Kohlendioxid-Molekülen fester wird.
Als Füllmaterial, ähnlich einer Spachtelmasse für Wände sowie als
Schutzhülle für wertvolle Geräte sei es jedoch schon geeignet. Derzeit
optimiert das Team das Material. Schon in naher Zukunft soll es
tatsächlich bei größeren Vorhaben eingesetzt werden.