Elektrochemische CO2-Reduktion durch NADH-Regenerierung

Um dem Klimawandel entgegenzuwirken, spielt die Einsparung von Treibhausgasen eine entscheidende Rolle. Viele Technologien besch?ftigen sich damit, Prozesse, die Treibhausgase wie Kohlenstoffdioxid freisetzen, durch klimaneutrale Alternativen zu ersetzen. Neben dem Austausch klimasch?dlicher Technologien kann auch das Speichern oder Umwandeln von Kohlenstoffdioxid aus der Atmosph?re oder aus Abgasen dem anthropogenen Treibhauseffekt entgegenwirken.

Derzeitige Verfahren zur CO₂-Speicherung oder Umwandlung stellen in der Regel nur kurzfristige L?sungen dar, zeigen eine schlechte Produktselektivit?t oder sind schwer zu kontrollieren, da sie hohe Drücke oder Temperaturen ben?tigen.

Enzymatisch katalysierte Reaktionen lassen sich im Gegensatz dazu sehr einfach steuern, da sie bei Atmosph?rendruck und Raumtemperatur ablaufen k?nnen und jedes Enzym einen spezifischen Reaktionsweg katalysiert, sodass die Reaktionsprodukte eindeutig bestimmt sind. W?hrend der enzymatischen Umwandlung von CO₂ verbrauchen die Enzyme den Kofaktor NADH, der als Energielieferant für die Reaktion fungiert. Ziel 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 ben?tigt nur geringe Spannungen und die Kofaktor-Regeneration kann z.B. aus erneuerbaren Energiequellen gespeist werden.