Stickoxid

Forscher stellen aus Abgasen Medikamente her

| Redakteur: Katharina Juschkat

Abgase werden heutzutage aufwendig gereinigt – Forscher der FAU wollen mit ihrem Verfahren Stickoxid zur Herstellung von Medikamenten nutzen.
Abgase werden heutzutage aufwendig gereinigt – Forscher der FAU wollen mit ihrem Verfahren Stickoxid zur Herstellung von Medikamenten nutzen. (Bild: gemeinfrei / CC0)

Stickoxide sind problematisches Nebenprodukt vieler chemischer Prozesse und schädigen vor allem die Atmungsorgane, bauen die Ozonschicht ab und sorgen für sauren Regen. Forscher der FAU Nürnberg-Erlagnen haben jetzt ein Verfahren entwickelt, mit denen das schädliche Gas für die Herstellung von Medikamenten oder Farbstoffen genutzt werden kann.

Stickoxide zählen zu den bedeutendsten Umweltgiften. Die Verbindungen aus Stickstoff und Sauerstoff entstehen vor allem bei der Verbrennung, etwa in Kraftfahrzeugmotoren, in Gas- und Kohlekraftwerken, aber auch bei anderen thermischen und chemischen Prozessen in der Industrie. Um die Abgase zu reinigen, werden entweder Nachverbrennungen oder das Prinzip der katalytischen Reduktion eingesetzt – beide Verfahren sind jedoch vergleichsweise aufwändig und mit gewissen Nachteilen behaftet. Doch Stickoxide sind nicht nur überflüssige Gifte. Forscher der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) haben im Labor ein neues Verfahren entwickelt, wie das Umweltgift als Rohstoff genutzt werden kann.

Abgas reinigen und Stickoxide sinnvoll nutzen

Die Forschergruppe um Prof. Dr. Markus Heinrich vom Lehrstuhl für Pharmazeutische Chemie der FAU hat ein Verfahren entwickelt, das genau diese zwei Welten – die Reinigung von Abgasströmen und die sinnvolle Verwertung der Stickoxide – zusammenbringen soll. In einer Modellanlage simulierten die Erlanger Chemiker ein typisches Verfahren der Industrie: die Umwandlung von Kupfer in Kupfernitrat. „Kupfernitrat wird als Farbstoff, Korrosions- und Holzschutzmittel sowie als Oxidationsmittel in der Synthesechemie verwendet“, erklärt Markus Heinrich. „Das beim Herstellungsprozess entstehende Stickstoffdioxid können wir unmittelbar mit der Synthese von Balsalazid und Sulfasalazin kombinieren – zwei zu den Azoverbindungen zählende Arzneistoffe, die zur Behandlung chronisch entzündlicher Darmerkrankungen eingesetzt werden.“

Abwärme ist kein Abfall

Wärmerückgewinnung

Abwärme ist kein Abfall

14.10.16 - Ein großer Teil der bislang nicht nutzbaren Energie von Nutzfahrzeug-Dieselmotoren entweicht als Abgaswärme in die Umgebung. Daher arbeiten immer mehr Nutzfahrzeughersteller an neuen Konzepten zur Abgaswärme-Rückgewinnung, mit denen ein Teil der Abwärme in Bewegungsenergie umgewandelt wird. Auf diesem Weg soll der Kraftstoffverbrauch schwerer Lkw um mindestens 5 % verringert werden. lesen

Herzstück der Modellanlage ist ein röhrenförmiger Gaswäscher, mit dem die Forscher die Stickstoffdioxidkonzentration im Abgasstrom laut eigenen Angaben um 99,7 % senken konnten. Allerdings relativiert Markus Heinrich den Wert: „Das ist ein sensationeller Wert, den wir allerdings unter Laborbedingungen erreicht haben.“ Dennoch sehen die Forscher auch im industriellen Einsatz gute Chancen für die Methode: „Wir gehen davon aus, dass unsere Methode auch in der industriellen Anwendung einen guten Wirkungsgrad erzielen wird“, erklärt Heinrich. Im Gegensatz zu früheren Versuchen im Experimentallabor der Pharmachemiker verwertet die neue Anlage auch geringe Stickoxid-Konzentrationen und soll auch bei Schwankungen des Abgasstroms zuverlässig arbeiten.

Stickoxide für die Herstellung von Farbstoff verwenden

Laut der Pressemitteilung der FAU ist die Herstellung von Kupfernitrat nur ein Beispiel für industrielle Verfahren, bei denen Stickoxide bislang neutralisiert werden. „Überall dort, wo wir es mit überschaubaren Ausgangsstoffen zu tun haben, dazu zählt beispielsweise auch das Ätzen von Leiterplatten in der Elektronikindustrie, können wir Stickoxide als Nebenprodukt für die Herstellung von Arzneistoffen verwenden“, erklärt Heinrich. „Anders sieht es zum Beispiel bei Kraftwerken oder Müllverbrennungsanlagen aus – aus diesem Cocktail an Giften und Schwermetallen sollten wir besser keine Medikamente gewinnen. Aber es ist möglich und sinnvoll, die im Abgas befindlichen Stickoxide für die Herstellung bestimmter Farbstoffe auf der Basis von Azoverbindungen zu verwenden.“

Die Ergebnisse des von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) geförderten Projektes sind unter dem Titel „Sustainable synthesis of balsalazide and sulfasalazine based on diazotization with low concentrated nitrogen dioxide in air“ in Chemistry – A European Journal veröffentlicht worden. (kj)

Faires Smartphone und recycelter Beton – Umweltpreis ehrt kreative Köpfe

Ressourcenwende

Faires Smartphone und recycelter Beton – Umweltpreis ehrt kreative Köpfe

18.10.16 - Fairphone-Gründer Bas van Abel sowie Recycling-Experten Prof. Angelika Mettke und Walter Feeß erhalten den Deutschen Umweltpreis der Deutschen Bundesstiftung Umwelt. Die von den Preisträgern entwickelten Produkte zeigen, wie verantwortungsvoll mit Rohstoffen umgegangen und längere Lebenszyklen für Produkte erreicht werden können. lesen

Dassault Systèmes unterstützt Projekt „The Ocean Cleanup”

Umweltverschmutzung

Dassault Systèmes unterstützt Projekt „The Ocean Cleanup”

15.12.16 - Das Projekt „The Ocean Cleanup” will mithilfe einer Barriere das Meer von Plastik säubern. Dassault Systèmes unterstützt dabei mit der Konstruktionssoftware Solidworks. Zudem hat das Unternehmen auf dem 3D-Experience-Forum dem Projektgründer einen Scheck in Höhe von 25.000 € überreicht. lesen

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 44530228 / Werkstoffe)