Darum gehts
Ach wie schön wäre es, man könnte jedes Metall in Gold verwandeln. Hunderte Jahre lang träumten die Menschen davon, suchten nach einer Methode, damit aus einem einfachen Material ein wertvolleres wird.
In einem kleinen Laborraum in Dübendorf ZH geschieht genau das. Allerdings wird hier kein Gold hergestellt, sondern Benzin. Es ist sozusagen der Stein der Weisen der Moderne – ein begehrtes Ziel für die heutigen Chemikerinnen und Chemiker. Alessia Cesarini (31) ist eine von ihnen. Und sie ist den anderen eine Nasenlänge voraus.
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«Benzin besteht aus über 200 verschiedenen Molekülen», sagt sie. Ihr Deutsch beinhaltet Italienisch-Moleküle, denn Cesarini ist in Bellinzona aufgewachsen. «Benzin ist komplex!» Aber nicht unerreichbar. Denn: «Man kann ganz ohne Erdöl ein Benzin herstellen, das sich gleich verhält.» Sprich: Es bringt den Motor zum Laufen! Doch Achtung: «Wählt man die falschen Bausteine oder das falsche Mengenverhältnis, dann wird das Benzin klumpig oder es kommt am Ende Plastik dabei raus», erklärt Cesarini.
Das Endprodukt macht den Anfang
So weit, so bekannt. Diesel ohne Erdöl gibt es beispielsweise ja schon seit mehreren Jahren. Es wird etwa aus altem Fritteusen-Öl hergestellt und als HVO an vielen Tankstellen angeboten. Doch Alessia Cesarini beginnt ihren Akt der Verwandlung mit einem ganz anderen Material.
Das, was beim Auto normalerweise hinten rauskommt, steht bei ihr am Anfang: CO2! In ihrem Labor hat die Chemieingenieurin eine Anlage eingerichtet, die sich durch mehrere Vitrinen zieht. Laien sehen: Metall, Schläuche und Zylinder. Cesarini sieht: Katalysatoren, Reaktoren und Ethylenmoleküle. Ihr Prozess beginnt mit CO2, das in Alkohole – Methanol oder Ethanol – umgewandelt wird. Das CO2 kann an verschiedenen Orten bezogen werden. Bei Zementfabriken beispielsweise, wo es als Abfallstoff übrig bleibt.
Cesarini leitet den Alkohol dann in einen Metallzylinder. In diesem Reaktor wird er mit einem Katalysator vermischt. Und dieser Katalysator ist ihr grosses Geheimnis. «Er sieht ähnlich aus wie das hier», sagt Cesarini und zeigt einen Behälter voller körnigem Granulat. Doch welchen Stoff Cesarini als Katalysator verwendet, behält sie für sich. «Er ist sehr effizient und sehr günstig – das macht meine Art der Benzinherstellung attraktiv.»
DCX STORY: doc87rn3xg5mkps2ecrkz6 [Info]
So attraktiv, dass Cesarini den Entrepreneur-Fellowship der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) gewonnen hat. Auch ein Start-up hat Cesarini gegründet, damit sie ihr Produkt bald verkaufen kann. Es heisst Gota Energy, das kommt vom Tessiner Dialektwort für Tropfen. Mit ihrer Anlage in Dübendorf kann Cesarini pro Jahr maximal 10000 Liter synthetisches Benzin herstellen. Das würde reichen, um 13 Autos mit durchschnittlichem Verbrauch ein Jahr lang vollzutanken. Ist Gota also nur ein Tropfen auf den heissen Stein?
Es kann sofort getankt werden
«Im Moment schon», räumt Cesarini ein. «Heute kann ich unmöglich die Mengen produzieren, die der Weltmarkt braucht.» Doch sie verzweifelt nicht daran, denn Cesarinis Benzin hat noch zwei weitere Vorteile: Es ist in jedem Benzinmotor sofort einsetzbar. Man braucht das Auto nicht umzurüsten und kann theoretisch sofort auf Erdöl verzichten. Und Cesarinis Benzin lässt sich auch mit herkömmlichem, fossilem Benzin vermischen. Natürlich hat sie es selbst auch schon getestet. «Ich bin mit dem Motorrad meines Kollegen hier auf dem Vorplatz der Empa herumgefahren.»
Bleibt das Problem: Wer rührt Cesarinis Rezept mit der grossen Kelle an? «Tatsächlich braucht das nicht nur viel Geld, sondern auch Zeit und Forschung», sagt sie. «Chemie ist wie Kochen: Wenn man statt für 5 Personen plötzlich für 200 Personen kochen muss, dann ändert man Rezept, Temperatur, Kochzeiten.» Genau das müsste man nun mit ihrem Benzin tun.
«Ich kann nicht in die Zukunft sehen», sagt Cesarini. «Aber mein Ziel ist es, ein Produkt herzustellen, welches das Labor verlässt.» Bald beginnt sie mit dem Verkauf ihres Benzins an die Forstwirtschaft. Es ist ein Testlauf, der auch schon mal Geld einbringt, bevor es daran geht, die Produktion auf eine Million Liter jährlich hochzuschrauben. «Natürlich ist dann später die Belieferung der Industrie das eigentliche Ziel.» Sie hat ihr Rezept für ein europäisches Patent angemeldet. «Meine Aufgabe ist es, ein möglichst attraktives – das heisst günstiges und effizientes – Produkt herzustellen. Die Aufgabe der Industrie ist es, darauf aufzuspringen.»
Beim Flugzeug gehts zu langsam
Cesarini ist nicht die Einzige, die sich diesem Ziel verschrieben hat. Weltweit laufen über 100 Projekte, bei denen synthetische Kraftstoffe entwickelt werden. Der deutsche Kraftstoffforscher Jörg Sauer schätzt das Projekt von Alessia Cesarini aber «äusserst relevant» ein. Gegenüber «Swissinfo» sagt er, dass «benzinhaltige Verbindungen langfristig notwendig bleiben». Und das sieht auch Cesarini so. «Statt auf die flächendeckende Elektromobilität zu warten, macht es Sinn, wenn man bald synthetisches Benzin tanken kann.»
In ihrem Studium an der ETH hat Cesarini erst einen anderen Bereich erforscht: synthetische Kraftstoffe für die Luftfahrt. «Aber das behördliche Genehmigungsverfahren ist in diesem Sektor so langwierig, dass es bis zu zehn Jahre dauern kann, bis der Kraftstoff überhaupt in einem Flugzeug eingesetzt werden kann.»
Alessia Cesarini schwenkte deshalb um und konzentriert sich seither auf die Motoren an Land. Ihr Benzin riecht übrigens genau gleich wie normales Benzin. Es sieht gleich aus und verhält sich gleich – nur das, was drinsteckt, ist anders. Das ist dann wohl die Magie der modernen Chemie.