Kann man nicht etwas erfinden was aus CO2 Sauerstoff machen kann?

13 Antworten

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Bin zwar kein Wissenschaftler, könnte mir aber vorstellen, dass es das in der Natur bereits gibt. Wenn es noch nicht bekannt wäre, würde es nur auf die Entdeckung warten.


spelman  06.08.2024, 07:42

Jedes grüne Blatt...

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spelman  06.08.2024, 14:37
@CliffBaxter

Wo stammt Deiner Ansicht nach der Kohlenstoff, der in Holz enthalten ist, her?

Woher stammt der Kohlenstoff in Torf, in Braunkohle?

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CliffBaxter  06.08.2024, 14:56
@spelman

das war die Frage:

"Kann man nicht etwas erfinden was aus CO2 Sauerstoff machen kann?"

und das die Antwort:

"Jedes grüne Blatt..."

was eben nicht stimmt. Mich dann was anderes zu fragen, macht den Zusammenhang nicht zutreffender.

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spelman  06.08.2024, 14:59
@CliffBaxter

Jede Pflanze zerlegt CO2 in Kohlenstoff und Sauerstoff. Den Kohlenstoff findest Du im Holz, Torf oder der Braunkohle wieder.

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CliffBaxter  06.08.2024, 15:02
@spelman

aber den Sauerstoff nicht in der Luft. Der kommt aus der Spaltung von Wasser (H2O). Der vom Kohlenstoffdioxid geht mit in die organischen Moleküle ein.

Daher ist diese Vorstellung zwar immer noch verbreitet, dass der Sauerstoff aus dem CO2 käme, aber eben nicht zutreffend.

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spelman  06.08.2024, 15:10
@CliffBaxter

Das kann ich jetzt nicht nachvollziehen, weil ich die chemischen Verbindungen nicht gut genug kenne. Wenn aber so viel chemisch gebundener Sauerstoff in Holz wäre, müsste Holz dann nicht ohne Luftzufuhr brennen?

Holz besteht aus Kohlenstoff (deutlich sichtbar bei der Holzkohle) und Kohlenwasserstoffen. Dass da viel Sauerstoff gebunden ist, kann ich nicht nachvollziehen. Wasserstoff ja, aber Sauerstoff?

Ich mussmich wohl mal intensiver mit der Chemie von Holz beschäftigen.

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CliffBaxter  06.08.2024, 15:12
@spelman

ja das könnte helfen (damit beschäftigen), du hast recht Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff findet man verbreitet in den Verbindungen. Ich such nachher mal was raus, jetzt wartet meine Mum schon ungeduldig auf Spazieren gehen. Ich verlinke es später hier..

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CliffBaxter  06.08.2024, 15:32
@spelman

hab es schon gefunden, das CO2 wird in das Akzeptormolekül Ribulose-1,5-bisphosphat aufgenommen und wird über einen hier nicht gezeigten Zwischenschritt einer instabilen Hexose, in 2 Phosphoglycerinsäure überführt, wo es sich in der Carboxylgruppe (-COO(H)) der Säure wiederfindet:

https://workupload.com/file/RaRxQkRxhW9

https://2014.igem.org/Team:Bielefeld-CeBiTec/Project/CO2-fixation/CalvinCycle

Somit geht der Sauerstoff des CO2 nicht an die Atmosphäre.

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spelman  06.08.2024, 22:43
@CliffBaxter

Ich habe mal ein bisschen geschaut, wie die chemische Zusammensetzung von Holz ist. Es hat mich überrascht, aber es belegt Deine These nicht völlig.

Laut einer Chemie-Webseite besteht Holz zu 50,5% aus Kohlenstoff und zu 43% aus Sauerstoff. Da Sauerstoffatome etwas schwerer sind als Kohlenstoffatome (16:12) ist das Verhältnis der Atomzahl noch etwas kleiner. Auf der einen Seite hat es mich überrascht, dass so viel Sauerstoff in Holz gebunden ist. Auf der anderen Seite ist es weniger als halb so viel wie in CO2.

Da es meines Wissens für Pflanzen keine andere Kohlenstoffquelle gibt als das CO2, muss ein Teil des Sauerstoffs abgegeben werden. Nur etwa die Hälfte wird im Holz gebunden.

Jetzt habe ich natürlich nur nach dem Holz geschaut. In krautigen Pflanzen, in Blättern und so weiter wird die Verteilung anders sein, weil darin ja Zucker gebildet werden. Dennoch muss nach meiner kurzen und unvollständigen Recherche ein Teil des Sauerstoffs aus dem aufgenommenen CO2 abgegeben werden - wenn auch viel weniger, als ich dachte.

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CliffBaxter  07.08.2024, 11:20
@spelman

ich hab dir die Reaktion oben angegeben, wie das CO2 fixiert wird. Du musst unter "Calvinzyklus" recherchieren und die Reaktion der "Ribulosebisphosphatcarboxylase/ -oxygenase" (RuBisCO) anschauen.

Das ist keine These von mir, sondern gesichertes Wissen, was in jeder Pflanzenphysiologievorlesung vorkommt.

Bei der Photosynthese werden Kohlenhydrate gebildet, kein Holz. Das Holz bildet die Pflanze später, mit Hilfe des Energielieferanten. Denn anorganische Stoffe (CO2 und H2O) auf die Stufe einer organischen Verbindung zu heben, erfordert Energie (Sonnenlicht), von der ein Teil sich in dem gebildeten Kohlenhydrat wiederfindet. Das ist der Sinn der Photosynthese Kohlenhydrate (kein Holz) aus anorganischen Stoffen mit Hilfe des Sonnenlichts zu bilden "Photo" (Licht) - "Synthese" (Bildung).

Die Ausgangssubstanzen für Glucose sind also CO2 und H2O. Der Kohlenstoff stammt aus dem CO2 und gelangt auch später in das Holz und in alle möglichen Strukturen des Pflanzenkörpers ("Biomasse"). Der Wasserstoff aus dem H2O. Beim Sauerstoff war man sich erst unsicher und diese Unsicherheit spiegelt sich noch heute in der intuitiven Annahme, das O2 stamme aus dem CO2, von Leuten die vermutlich keine Pflanzenphysiologievorlesung gehört haben und aus dem Bauch raus das vermuten.

Wir wissen aber seit früherer Experimente, die mit "schwerem Wasser" durchgeführt wurden H2(18)O woher der Sauerstoff kommt. Das schwere Sauerstoffisotop (18O) lässt sich von normalem Sauerstoff (16O) unterscheiden und auf seinem Weg durch den Stoffwechsel nachverfolgen. 18O fand sich anschließend im O2, das an die Atmosphäre abgegeben wird und nichts davon im gebildeten Kohlenhydrat.

Das CO2 hingegen wird (wie oben gezeigt) an einen organischen Akzeptor gebunden und bildet keinen Sauerstofflieferanten für den Sauerstoff, der an die Atmosphäre geht.

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Ich frage mich wieso es der Wissenschaft nicht gelingt etwas zu entdecken mit dem man aus CO2 Sauerstoff machen kann 

Da hast du dich etwas zu lange gefragt, das gibt es bereits. Es nennt sich Reduktion.

Soweit die guten Nachrichten aus der Chemie. Dummerweise sagt die Physik, daß es weder das Perpetuum Mobile gibt, noch einen 100%igen Wirkungsgrad und daß wir daher mehr Energie auswenden müssen, als wir vorher rausgeholt haben.

Tja, Klimawandel geht uns alle an, aber wenn immer irgendwelche Physiker und andere Spielverderber mit im Sandkasten sitzen, wird es nicht so einfach wie du denkst.

m.f.G.

anwesende

Das gibt es. Einmal natürlich seit einigen Milliarden Jahren durch Photosynthese der Pflanzen.

Aber auch technisch ist es möglich CO2 in Sauerstoff und Kohlenstoff zu spalten.

https://www.heise.de/news/CO2-wird-zu-Kohle-bei-Raumtemperatur-4329963.html#

nur ist hierfür viel Energie notwendig. Selbst bei 100% Wirkungsgrad, was technisch nicht möglich ist, immer noch so viel Energie wie bei Verbrennung des Kohlenstoffs freigesetzt wurde. Alles andere ist physikalisch unmöglich da niemals Energie erzeugt werden kann. Die wird immer nur umgewandelt. Zb elektrische Energie in chemische Energie oder bei der Verbrennung chemische Energie in Wärme


Skyler0003  06.08.2024, 12:30

Der Sauerstoff, der bei der Photosynthese entsteht, stammt nicht vom CO2.

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Stefan1248  06.08.2024, 13:02
@Skyler0003

Ok, aber welche sauerstoff Atome als O2 abgegebener werden und die wir atmen und welche in der Glucose landen spielt letztendlich ja keine Rolle. Fakt ist die Pflanze nimmt CO2 auf und gibt Sauerstoff ab. Das ist das entscheidende

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Skyler0003  06.08.2024, 13:04
@Stefan1248

Trotzdem stammt der Sauerstoff, der bei der Photosynthese abgegeben wird, nicht aus dem CO2, sondern dem H2O.

Photosynthese ist also keine Methode, aus CO2 Sauerstoff zu machen, wie du behauptet hast.

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Gibt es mit der Fotosynthese.

Auch wenn es Skyler003 nicht gefällt: Die chemische Formel dazu lautet:

6 CO2+6 H2O+Lichtenergie→C6H12O6+6 O2

Insofern hilft uns, wenn infolge höherer Temperaturen auf der Nordhalbkugel die Baumgrenze nach Norden sich verschiebt und somit die CO2-Senken sich quantitativ vergrößert.

Industriell sind die energetischen Aufwendung so hoch, dass man es gleich lassen kann.


Skyler0003  08.08.2024, 09:14

Es stimmt insoweit, dass Wälder (oder Pflanzen allgemein) CO2-Senken sind, es stimmt aber nicht, dass das O2, das bei der Photosynthese entsteht in die Atmosphäre übergeht.

Skyler0003 gefällt dieser Irrglaube tatsächlich nicht.

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CliffBaxter  07.08.2024, 11:33

das ist eine verkürzte Formel der Photosynthese, die fälschlicherweise suggeriert, der Sauerstoff auf der rechten Seite, stamme aus dem CO2 links. Das stimmt nicht.

Jeder, der sich etwas damit beschäftigt hat, z.B. in Bio in der Schule, weiß das und es braucht daher keine "Schlagabtäusche". Skyler hat recht. Gefallen hin oder her.

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Hallo,

so etwas gibt es schon sehr, sehr lange, es nennt sich Pflanze. Und der zugehörige Prozess heißt Fotosynthese.

Möglich, dass wir das mittlerweile mit technischen Mitteln auch könnten. Das Problem ist nur: wir erzeugen CO2, weil wir die Energie nutzen, die bei der Verbrennung kohlenstoffhaltiger Substanzen frei wird. Für die Umkehrung dieses Prozesses wird (mindestens, beachte Wirkungsgrad!) dieselbe Menge an Energie benötigt. Solange wir diese Energie nicht CO2- neutral erzeugen, wäre es also sinnlos.


Skyler0003  06.08.2024, 12:29

Der Sauerstoff, der bei der Photosynthese entsteht, stammt nicht vom CO2.

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