Benzin aus dem Reagenzglas
Humboldt-Stipendiat Ankur Bordoloi möchte Energieprobleme lösen
Fossile Brennstoffe werden immer knapper auf der Welt, aber viele kluge Köpfe sind auf der Suche nach Lösungen für dieses Problem. Einer davon ist der Humboldt-Stipendiat Dr. Ankur Bordoloi, der seit Februar 2010 im Team von Prof. Dr. Martin Muhler an der RUB ein Verfahren zur Ethanol-Herstellung entwickelt, das zum Beispiel helfen soll, den Benzinverbrauch von Autos zu drosseln.
Wissenschaftler auf der ganzen Welt beschäftigen sich mit der Entwicklung alternativer Energien. „Unser Ziel ist es, die Zeit zu verlängern, die wir haben, um diese Entwicklungen einsatzfähig zu machen“, erklärt Ankur Bordoloi. Um den Benzinverbrauch von Autos zu senken, entwickelt er am Lehrstuhl für Technische Chemie aber keineswegs neue effizientere Motoren, sondern arbeitet an der synthetischen Herstellung eines Stoffes, mit dem man Benzin strecken kann und der darüber hinaus auch als Wasserstoffträger in Brennstoffzellen eingesetzt werden kann: Ethanol. Dieser Alkohol kann zwar außerhalb des Labors leicht aus Pflanzen gewonnen werden, aber „wenn wir bei den steigenden Bevölkerungszahlen und einer sinkenden Anzahl an landwirtschaftlich nutzbaren Flächen unser Essen in den Tank von Autos stecken, bekommen wir ganz andere Probleme“, veranschaulicht der aus Indien stammende Chemiker.
Für die Ethanol-Herstellung im Labor wird ein Gasgemisch (Synthesegas) verwendet, das Kohlenmonoxid und Wasserstoff enthält und aus Biomasseabfall, z.B. Pflanzenresten, gewonnen werden kann. Um die Bestandteile des Synthesegases zu einem Alkohol zu vereinen, werden Katalysatoren und die richtigen Reaktionsbedingungen benötigt. Die effiziente Herstellung von Methanol, einem einfacheren Alkohol, ist dem Team von Prof. Muhler bereits gelungen. Nun steht Ankur Bordoloi vor der Aufgabe, das Verfahren für die Ethanol-Synthese zu modifizieren: „Wir sind quasi in der Zweiten Generation.“ Aber auch dann ist das Ziel noch nicht erreicht, denn Ethanol kann schlecht durch Pipelines um die Welt transportiert werden. Daher planen die Wissenschaftler letztendlich die Herstellung eines noch höher siedenden Alkohols (Butanol), der dieses Problem nicht mit sich bringt.
Chemie statt Cricket
Auf den Stationen seines wissenschaftlichen Werdegangs hat Ankur Bordoloi bereits viel Erfahrung mit heterogener Katalyse (s. Kasten) gesammelt, was ihm nun helfen wird, die Ethanol-Herstellung schnell in Gang zu bringen. Dabei wollte der Inder ursprünglich gar nicht Chemie studieren. Von seinem Kindheitstraum Cricketspieler zu werden, verabschiedete er sich früh, dann zog es ihn eigentlich in die Physik. Seine Lehrer drängten ihn jedoch zum Studium der Chemie, das er an der Dibrugarh Universität in Indien absolvierte. Es folgten eine Doktorarbeit im größten Chemielabor Indiens in Pune (National Chemical Laboratory) und ein Forschungsaufenthalt in Ottawa. Heute ist Ankur Bordoloi seinen Lehrern dankbar, denn die Chemie liebt er so sehr, dass er selbst bei minus 35°C in Kanada wochenlang zu Fuß zur Uni lief, als die Busfahrer streikten.
Ankur Bordoloi genießt seinen Aufenthalt in Bochum, aber nicht nur weil es hier wärmer ist: „Wir sind 50 Leute am Lehrstuhl, aber ein Team. Es ist eine tolle Arbeitsatmosphäre.“ Der Inder verbringt viel Zeit im Botanischen Garten „um über Chemie nachzudenken“. Aber auch anderen Hobbys geht er während seines Aufenthalts in Deutschland nach, zum Beispiel dem Gitarre spielen, Fußball schauen und Bücher lesen – nicht nur über Chemie. Er liebt es zu reisen und hat bereits viele Länder Europas erkundet, aber auch in seiner Heimat kennt er sich aus: „Indien ist wie ein kleines Europa, jede Region ist anders. Ich selbst komme aus Assam, dem Land des Tees und Öls, aber habe bis auf zwei Regionen schon das ganze Land gesehen – und diese beiden werde ich mir auch noch anschauen!“
Jetzt steht erst einmal Deutschland auf dem Programm. Für Ankur Bordoloi ist klar, dass er die RUB erst verlassen wird, wenn die effiziente Ethanol-Synthese erfolgreich war. Anschließend möchte er nach Indien zurück: „Ich habe viel in der ganzen Welt gelernt. Jetzt möchte ich in meiner Heimat einen Beitrag leisten.“
Heterogene Katalyse
Katalysatoren setzen die für chemische Reaktionen benötigte Aktivierungsenergie herab und ermöglichen somit den Ablauf von Reaktionen, die ohne Katalysator nicht in Gang käme. Bei der heterogenen Katalyse liegen Katalysator und reagierende Stoffe (hier das Synthesegas) in unterschiedlichen Phasen vor, z.B. gasförmig und fest.
Julia Weiler, Foto: Nelle | Themenübersicht