Wir Menschen erzeugen mehr Kohlendioxid als Pflanzen und Algen nutzen können. In der „künstlichen Photosynthese“ liegt nun die Chance, dieses ökologische Ungleichgewicht zu beseitigen und saubere Energie, insbesondere grünen Wasserstoff, zu erzeugen. Für dieses Verfahren haben die Forschenden um Markus Antonietti die Mechanismen der natürlichen Photosynthese ergründet, nachgeahmt und weiterentwickelt.

Der Beitrag von Markus Antonietti, Direktor am Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung und seinen Mitarbeitenden liegt in der Entwicklung preiswerter und nachhaltiger Katalysatoren. Sie kommen bei der „künstlichen Photosynthese“ zur Anwendung und können die Energie des Sonnenlichts in molekulare Prozesse umsetzen, die sonst nur aus der Biologie bekannt sind. Aus Wasser und Kohlenstoffdioxid werden auf diese Weise Sauerstoff- und Kraftstoffmoleküle wie Ethanol gewonnen. „Die Kohlendioxidbindung unseres Verfahrens ist schon jetzt viel höher als die von Bäumen“, sagt Markus Antonietti und fügt ergänzend hinzu: „In gemeinsamen EU-Projekten mit unseren italienischen Partnern stellen wir uns Brennstoffmolekül-Produktivitäten von 300 Tonnen pro Hektar vor.“

Die Photokatalysatoren aus der Forschung von Markus Antonietti bestehen aus polymeren Kohlenstoffnitriden. Dabei handelt es sich um ein gelbes Pulver, das aus einfachen Molekülen wie Harnstoff gewonnen wird. Wie die Pflanzen nutzen sie das Sonnenlicht, um Zucker, Treibstoffe oder nützliche Chemikalien zu synthetisieren, aber effizienter und mit einem einzigen, robusten und umweltfreundlichen Material. Für diese Leistung erhält Antonietti nun den Preis „Lombardia è Ricerca“ zusammen mit Marcella Bonchio und Pierre Joliot. „Durch diesen Preis wird unsere nachhaltige und für die Zukunft so wichtige Forschung auch einer breiteren Öffentlichkeit bekannt“, sagt Markus Antonietti. „Für die Reaktion auf die Klimakrise gibt es einige sehr vielversprechende Möglichkeiten, aber darüber wird öffentlich nicht diskutiert. Deswegen ist dieser Preis für mich in der Bedeutung ganz oben“, erklärt er. Gemeinsam haben die Preisträger auf verschiedenen Forschungsgebieten daran gearbeitet, die Effizienz der Photosynthese zu verstehen und künstlich zu maximieren.

Seit 2017 wird der Forschungspreis „Lombardia è Ricerca“ für die beste wissenschaftliche Erkenntnis im Bereich der Naturwissenschaften verliehen. Die Jury besteht aus 15 internationalen Spitzenwissenschaftlern. Markus Antonietti ist der zweite Preisträger aus Deutschland.

Weiterführende Informationen zu Markus Antonietti und seinem Forschungsprogramm: https://www.mpikg.mpg.de/kolloidchemie/forschungsprogramm