Adaptive katalytische Systeme für die chemische Energiekonversion

Abstract

AbstractDie stark wachsende Bedeutung von grünem Wasserstoff und erneuerbaren Kohlenstoffressourcen als Rohstoffbasis für nachhaltige Wertschöpfungsketten eröffnet Raum für bahnbrechende Innovationen bei chemischen Produktionsprozessen. Die Fluktuation und Variabilität, die mit der Versorgung mit nicht‐fossilen Energieträgern und Rohstoffen einhergehen, stellen Katalysatoren vor viele Herausforderungen, um die daraus resultierende Dynamik zu bewältigen. Allerdings ergeben sich auch viele neue Möglichkeiten, wenn das Katalysatordesign auf eine Leistung abzielt, die “adaptiv” und nicht “aufgabenspezifisch” ist. In diesem Beitrag schlagen wir vor, Adaptivität in der Katalyse auf der Grundlage von drei wesentlichen Eigenschaften zu definieren, nämlich Reversibilität, Rapidität und Robustheit (R3‐Regel). Zur Begründung des wissenschaftlichen Konzepts und zur Darstellung seines Potenzials für die chemische Energiekonversion werden vielversprechende Designstrategien und ausgewählte Beispiele beschrieben.