Ich bin mir sicher, wenn man in der Einkaufszone Leute fragt, was ein Katalysator ist, sagen einem über 75% “der Auspuff am Auto, der den Dreck rausfiltert” oder Vergleichbares.
Das ist im Wesentlichen ja gar nicht so falsch. Vielen ist im Alltag kein anderer Katalysator begegnet. Tatsächlich meint Katalysator aber lediglich, dass eine ´Substanz´ eine [chemische] Reaktion ermöglicht/erleichtert, ohne selbst daran beteiligt zu sein. [Nachtrag: an der Reaktion ist der Katalysator natürlich beteiligt, aber er wird nicht verändert und geht aus der Reaktion genauso wieder hervor] Im erwähnten Beispiel hilft der ´Filter´ dabei, giftige Abgase derart zu verarbeiten, dass weniger giftige hinten raus kommen. Zum Glück, und das ist der enorme Vorteil, wird die Substanz des Katalysators dabei nicht verbraucht, sonst müsste der ja regelmäßig wieder aufgefüllt oder ausgetauscht werden.
Nachtrag: Bis jetzt geht es eigentlich, aber um weitere “Missverständnissen” vorzubeugen (links lesen scheint schwierig zu sein):
Ich möchte mit dieser Reihe (es gibt da noch zwei ältere Texte, s.o.) verdeutlichen, wie sehr wir heute alle von der Biotechnologie/Gentechnik profitieren, gar abhängig sind. Das ist vielen der generellen Gegnern nicht bewusst.
Den meisten wird aus der Schule noch die “Knallgas-Reaktion” bekannt sein. Wasserstoff und Sauerstoff reagieren sehr heftig (und daher laut) miteinander zu Wasser, wenn man denn zuerst ein wenig Energie – eine Flamme – zum Starten investiert.
Nutzt man aber einen Katalysator, etwa Platin, dann kann ich die Reaktion ohne weitere Energie/Flamme starten. Die benötigte Anfangs/Start-Energie wird drastisch reduziert. (Ein sehr schönes Experiment übrigens)
Das klingt jetzt kompliziert, ist es aber nicht, in der Brennstoffzelle wird das genau so schon genutzt.
Ein anderes Beispiel hatte ich hier in dem Beitrag schon erwähnt. Sehr viele Enzyme sind Katalysatoren und werden in der Reaktion nicht verbraucht. Ein von der Natur sehr effizient entwickeltes System, das sehr Ressourcen schonend ist. Der besagte Pudding würde durch ´wenige´ Enzym-Moleküle stetig weiter verdaut werden, genau genommen wird die Stärke kontinuierlich weiter abgebaut.
Enzymatische Katalysatoren haben Wissenschaftler schon vor langer Zeit gefunden, aber es bedurfte der Molekularbiologie, um diese auch nutzbar zu machen. Rein praktisch konnte im Labormaßstab sehr viel Energie eingespart werden, wenn man für chemische Reaktionen die dazu passenden Katalysatoren genutzt hat.
Das Isolieren der Enzyme aus den entsprechenden Organen oder Organismen war jedoch sehr aufwendig und auf kleine Mengen begrenzt. Neidisch blickte die (Lebensmittel-)Industrie in die Labore und wünschte sich, ähnlich energiesparend ihre ganzen Produktionen umstellen zu können.
Erst das gezielte Nachbauen der Enzyme, das ´Um-Programmieren´ von Bakterien und Hefen zu Enzym-Fabriken ermöglichte eine Produktion von ausreichenden Mengen an Katalysatoren.
Heute werden viele [chemische] Reaktionen ganz gezielt und energiesparend durch Enzyme erledigt. In der Kommunikation nach Außen wird dann oft gerne der Öko-Joker gezogen “Schaut nur, wie viel CO2 und Trinkwasser wir jetzt einsparen” – zu Recht, wenn auch die reinen Kosteneinsparungen bei der Verwendung von Katalysatoren sicherlich maßgeblicher waren.
DIE Gentechnik macht es also möglich, dass wir heute effizienter produzieren können, ohne Energie-Verschwendung & Co.
Viele Waschmittel nutzen derartige Enzyme, um die pösen hartnäckigen Flecken bei geringen Temperaturen aufzuknacken. Aber sicherlich verwenden die Gentechnik-Gegner auch gar keine Waschmittel, haben kein Blutgerinnungsstörungen, kein Diabetes und essen keinen Käse, denn sonst wären sie etwas inkonsequent.
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