“Energieforschung strategischer Schlüssel auf Weg zu Klimaneutralität”

Kabinett verabschiedet Bundesbericht Energieforschung 2021

Das Bundeskabinett hat laut einer gemeinsamen Medienmitteilung der Ministerien für Wirtschaft, Forschung und Landwirtschaft am 05.05.2021 den Bundesbericht Energieforschung 2021 beschlossen. Der Bericht gibt einen ausführlichen Überblick über die Förderpolitik der Bundesregierung zur Energieforschung und stellt die Fortschritte des 7. Energieforschungsprogramms vor. Das 7. Energieforschungsprogramm wird unter Federführung des BMWi mit Beteiligung des BMBF und des BMEL umgesetzt. Der Bericht stellt außerdem die Förderung durch die Länder und die EU Forschungspolitik im Energiebereich dar. weiterlesen…

Plasmabeschleunigung: Die Mischung macht’s

Eine Prise Stickstoff und künstliche Intelligenz bringen Laser-Plasmabeschleunigung großen Schritt näher Richtung Anwendung

Gleich zwei Meilensteine in der Entwicklung innovativer Plasmabeschleuniger konnte das LUX-Team bei DESY jetzt feiern, so eine Medienmitteilung vom 27.04.2021: Die Forschenden von Universität Hamburg und DESY erprobten an ihrem Beschleuniger eine Technik, in der die Energieverteilung der erzeugten Elektronenstrahlen besonders klein gehalten werden kann. Zudem brachten sie den Beschleuniger mit Hilfe künstlicher Intelligenz dazu, seinen Betrieb selbst zu optimieren (Bild: Plasmabeschleunigung – © DESY/SciComLab). weiterlesen…

Mit aktivem maschinellem Lernen zu neuen Solarzellen

Maschine bestimmt selbst, welche Daten sie braucht

Wissenschaftler der Abteilung Theorie des Berliner Fritz-Haber-Instituts der Max-Planck-Gesellschaft und der Technischen Universität München nutzen maschinelles Lernen bei der Suche nach geeigneten molekularen Materialien. Um mit der endlosen Vielfalt möglicher Materialien zurechtzukommen, bestimmt die Maschine selbst, welche Daten sie braucht. Eine Medienmitteilung aus beiden Institutionen (Grafik: Algorithmus für selbständiges Lernen – Darstellung des bereits gelernten chemischen Raums – © Christian Kunkel, FHI). weiterlesen…

Silizium-Solarzellen mit mehr als 26 Prozent Wirkungsgrad

Durchsichtige Nanoschichten im neuen Zelldesign für mehr Solarstrom

Günstiger als mit Sonne lässt sich heute Strom nicht erzeugen. An sonnigen Standorten entstehen derzeit Kraftwerke, die Solarstrom sogar für weniger als 2 ct/kWh liefern werden. Marktgängige Solarzellen auf der Basis von kristallinem Silizium machen dies mit Wirkungsgraden bis 23 Prozent möglich und halten daher einen Weltmarktanteil von etwa 95 %. Mit noch höheren Wirkungsgraden (jenseits der 26 %) könnten die Kosten weiter sinken. Dieses Ziel hat nun eine Arbeitsgruppe vom Forschungszentrum Jülich mit einem nanostrukturierten, durchsichtigen Material für die Vorderseite von Solarzellen und einem ausgeklügelten Design im Blick. Über ihren Erfolg vieljähriger Forschung berichten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in Nature Energy. (Bild: Vier TPC-Solarzellen in Laborgröße (je 4 cm2) – ©Forschungszentrum Jülich) weiterlesen…

Vereinfachung der Kraftstoffproduktion

Ungewöhnliche Verbindung weckt Hoffnung auf neue Katalysatoren

Festkörperchemiker der Universität Augsburg haben ein neuartiges Material synthetisiert, das ungewöhnliche Eigenschaften aufweist. Möglicherweise ebnet es den Weg zu neuen Katalysatoren für Reaktionen, die bislang nur unter hohem Energieeinsatz möglich sind, etwa zur Produktion von Düngemitteln oder zur einfachen Herstellung von Methanol. An der Studie waren auch Arbeitsgruppen der Universitäten Freiburg und Regensburg beteiligt. Sie erscheint open access in Angewandte Chemie, ist aber bereits online abrufbar. (Grafik: Das Lewis-Säure-Base-Addukt von Wasser an das Borosulfat-Anion bereichert die Borosulfatchemie grundlegend und eröffnet neue Einblicke und Perspektiven für diese faszinierende silikatanaloge Materialklasse – © uni-augsburg.de CC BY-NC-ND) weiterlesen…

Biosprit von unrentablen Äckern

Industriepflanzen könnten auf 65 Mio ha unproduktivem Ackerland angebaut werden

Ein europäisches Projekt unter führender Beteiligung der Universität Hohenheim (Fachgebiet Nachwachsende Rohstoffe, Bioökonomie) erforscht, wie unrentable Äcker mit Bio-Rohstoffen nachhaltig und wertschöpfend genutzt werden können. Rund 65 Millionen Hektar landwirtschaftlicher Flächen in Europa sind für die konventionelle Landwirtschaft kaum oder gar nicht nutzbar. Dieses enorme Potenzial soll das europäische Forschungsprojekt MAGIC erschließen, in dem sich Forschende aus zwölf Ländern mit der Frage beschäftigen, wie Landwirte diese sogenannten marginalen Nutzflächen mit wenig Aufwand mit dem Anbau von Industriepflanzen wirtschaftlich rentabel nutzen können. Bremsender Widerspruch kommt vom Berliner MCC (Foto: Miscanthus-Ernte – © HamsterdancerEig. Werk, CC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org). weiterlesen…

Dünner als ein Nanometer, aber stärker als Stahl

Wissenschaftler stabilisieren atomar dünnes Bor für praktischen Einsatz

US-Wissenschaftler haben Borophen entwickelt, stabile Nanoblätter aus Bor- und Wasserstoffatomen mit potenziellen Anwendungen in der Nanoelektronik und Quanteninformationstechnologie. Zweidimensionale Materialien – exotische Werkstoffe der Wissenschaft mit Länge und Breite, aber nur einem oder zwei Atomen in der Dicke – bieten die Möglichkeit, die Leistung von elektronischen Geräten, Solarzellen, Batterien und medizinischen Geräten in nie dagewesener Weise zu steigern (Grafik: Wahrscheinliche Kristallstrukturen von Borophenen – © Materials Research Letters (2017) CC BY 4.0, commons.wikimedia.org). weiterlesen…

Die Elektrolyse und das Tal des Todes

Von der Grundlagenforschung zur industriellen Anwendung

Trotz einer Fülle von Katalysatorenkandidaten für die Wasserstoff- und Sauerstoffentwicklungs- sowie die CO2-Reduktionsreaktion hat bisher fast keiner von ihnen das Stadium der Anwendung erreicht – also das vielzitierte “Tal des Todes” erfolgreich durchquert. “Von der Grundlagenforschung zur industriellen Anwendung von Elektrolysetechnologien – oder warum markttaugliche Konzepte von Katalysatoren, Elektroden und Zellen noch Mangelware sind” ist eine Medienmitteilung des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT vom 14.04.2021 überschrieben. weiterlesen…

Steuermechanismus für Zukunftsmaterial Graphen demonstriert

Alles unter Kontrolle

Wie lassen sich große Datenmengen möglichst schnell übertragen oder verarbeiten? Eine Antwort auf diese Frage könnte Graphen sein. Das ultradünne Material ist nur eine Atomlage dick, und die darin enthaltenen Elektronen haben aufgrund von Quanteneffekten sehr besondere Eigenschaften. Es könnte sich deshalb sehr gut eignen, um es für besonders leistungsfähige elektronische Bauelemente zu verwenden. Allerdings fehlte bislang das Wissen, wie sich bestimmte Eigenschaften von Graphen praktisch steuern lassen. Das ändert eine in Science Advances (CC-BY 4.0) publizierte Untersuchung von Wissenschaftlern aus Bielefeld und Dresden. (Grafik: Intensive Terahertz-Pulse (rot) werden in der Graphenschicht zu höheren Frequenzen umgewandelt. Die Effizienz dieses Prozesses lässt sich durch eine Spannung von wenigen Volt steuern – © HZDR, Juniks) weiterlesen…

Claudia Kemfert: “Atomkraft als Brückentechnologie? Nein danke”

Lehren aus Fukushima – mit freundlicher Genehmigung

“So sehr wir die Energiewende wollen: Atomenergie darf keine Zwischenlösung sein”, schrieb die Wirtschaftswissenschaftlerin Claudia Kemfert, Abteilungsleiterin Energie, Verkehr und Umwelt am Deutschen Institut für Wirtschaftsforschung in Berlin, am auf der Internetseite des ZDF. “Denn eigentlich ist ja alles da.” weiterlesen…