Der perfekte Katalysator ist leider noch nicht gefunden

Interview mit Prof. Wolfgang Lubitz für die GDNÄ

Prof. Wolfgang Lubitz, Direktor Emeritus am Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion in Mülheim an der Ruhr (MPI CEC), spricht in einem Interview für die Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte e. V. (GDNÄ) über seine Forschung, die Schlüsselrolle von Katalysatoren und sein Selbstverständnis als Wissenschaftler. Lubitz ist seit vielen Jahren GDNÄ-Mitglied und seit 2017 auch Mitglied des Vorstandsrats. Ihm sind wichtig der „Dialog mit der Öffentlichkeit, aber auch der interdisziplinäre Dialog zwischen den wissenschaftlichen Disziplinen“. Er sieht dort noch viel Verbesserungspotenzial. weiterlesen…

IPP endgültig in Max-Planck-Gesellschaft eingegliedert

1960: Big Science zieht in MPG ein

Mit der Integration des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik (IPP) in die Max-Planck-Gesellschaft schlägt das Institut ein neues Kapitel seiner bis zu Werner Heisenberg (1901-76) zurückreichenden Geschichte auf. Seit 2003 war das IPP Diener zweier Herren: Finanztechnisch unterstand es der Helmholtz-Gemeinschaft, rechtlich der Max-Planck-Gesellschaft. Die ungewöhnliche Konstruktion wurde nun per Senatsbeschluss zum 01.01.2021 aufgelöst und das Institut in die Governance der Max-Planck-Gesellschaft eingegliedert. (Foto: Experimentieranlage Asdex Upgrade am Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Garching – © MPI für Plasmaphysik) weiterlesen…

Nachhaltige Stromerzeugung mit niedrigen Temperaturen

Kraftwerkstechnikum MoNiKa: Forschende und Industrie arbeiten an Technologien für effiziente Verstromung von Niedertemperaturwärme

Niedertemperaturwärme etwa aus der Industrie oder Geothermiekraftwerken, bietet große Potenziale für eine nachhaltige und bedarfsgerechte Stromversorgung. Mit dem Kraftwerkstechnikum „MoNiKa“ (Modularer Niedrigtemperaturkreislauf Karlsruhe) ist am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) eine europaweit einzigartige Forschungsinfrastruktur in Betrieb gegangen. Sie soll die Umwandlung überschüssiger Wärme in Strom im Organic-Rankine-Cycle (ORC) effizienter und umweltfreundlicher gestalten. (Foto: Kraftwerkstechnikum MoNiKa – © Markus Breig/Amadeus Bramsiepe, KIT) weiterlesen…

Alkoholunterstützte Hydrierung von Kohlenstoffmonoxid zu Methanol

Unter Verwendung molekularer Mangankatalysatoren

Methanol ist mit einer weltweiten Produktion von etwa 100 Mio t pro Jahr zentrales Glied in der chemischen Versorgungskette und wichtiger Energieträger für die Mobilität. Die Synthesemöglichkeiten reichen von der Produktion von Grundchemikalien wie Propylen oder Aromaten bis zur Anwendung als C1-Baustein für die Herstellung von Feinchemikalien und Pharmazeutika. Weil hauptsächlich Kohle und Erdgas als primäre Einsatzstoffe verwendet werden, richten sich Bemühungen auf die Veränderung dieser Rohstoffbasis hin zu erneuerbaren oder wiederverwendbaren Kohlenstoffquellen (Biomasse, Kohlenstoffdioxid, Abfall). In einem kürzlich kürzlich in JACSAu, einem Open-Access-Journal der American Chemical Society, veröffentlichten Artikel haben Prof. Walter Leitner und die Mitglieder seiner Forschungsgruppe ‚Molekulare Katalyse‘ am Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion in Mülheim an der Ruhr (MPI CEC) einen neuartigen Ansatz zur Synthese von Methanol direkt aus Synthesegas gezeigt. (Bild: Titelblatt von JACS Au, 22.02.2021 Volume 1, Issue 2 © American Chemical Society – open access: CC-BY-NC-ND-4.0) weiterlesen…

Reversibler Wasserstoffumsatz mit „geschützter“ Hydrogenase

Hocheffiziente wasserstoff-umwandelnde Brennstoffzellen und wasserstoff-produzierende Wasser-Elektrolyseure möglich

Trotz ihrer exzellenten katalytischen Leistung gelten Enzyme wie das Wasserstoff-aktivierende Enzym Hydrogenase im Allgemeinen als ungeeignet für großtechnische Anwendungen. In der März-Ausgabe von Nature Catalysis berichtet ein Team von TU München, Ruhr-Universität Bochum, CNRS Marseille und Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion in Mülheim an der Ruhr (MPI CECJames Birrell, Olaf Rüdiger) über ein maßgeschneidertes Polymer mit speziell entwickelten redoxaktiven Gruppen zum Schutz und zur elektrischen Verdrahtung einer hochaktiven, aber extrem fragilen Hydrogenase, um eine stabile reversible Katalyse zu ermöglichen, ohne die Effizienz der Energieumwandlung zu beeinträchtigen (Grafik: (Strukturbild Hydrogenase aus Desulfovibrio desulfuricans – Grafik © James Birrell, MPI CEC) weiterlesen…

Preiswerte Alternative entthront Elektrokatalysatoren für Wasserstoffproduktion

Kostengünstig, ungiftig und einfach zu synthetisieren: Kalziumeisenoxid (CaFe2O4)

Wissenschaftler am Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) haben einen neuen Elektrokatalysator für die Sauerstoffentwicklungsreaktion (OER) bei der elektrochemischen Wasserspaltung entdeckt: CaFe2O4. Dieses kostengünstige, ungiftige und einfach zu synthetisierende Material überbietet andere bimetallische OER-Elektrokatalysatoren und übertrifft sogar den von Iridiumoxid gesetzten Maßstab, was den Weg zur zugänglichen Wasserstofferzeugung für die aufstrebende Wasserstoffgesellschaft ebnet. Weil fossile Brennstoffe Hauptursachen für die globale Erwärmung und Luftverschmutzung sind, setzen viele Wissenschaftler weltweit ihre Hoffnungen auf das, was sie als den Kraftstoff der Zukunft ansehen: Wasserstoff (H2) – aber obwohl er ein sauberer Brennstoff mit unglaublich hoher Energiedichte ist, bleibt die effiziente Erzeugung großer Mengen davon eine schwierige technische Herausforderung. weiterlesen…

Perowskit-Schichten genau beleuchtet

Neues Modell zur Bestimmung der Photolumineszenz-Quantenausbeute

Photovoltaik trägt wesentlich zu einer nachhaltigen Energieversorgung bei. Perowskit-Solarzellen haben beim Wirkungsgrad gegenüber Silzium-Solarzellen deutlich aufgeholt – einige ihrer Eigenschaften sind aber noch nicht vollständig verstanden. Perowskit-Halbleiter gelten als vielversprechende Materialien für Solarzellen der nächsten Generation. Wie gut geeignet ein Halbleiter für die Anwendung in der Photovoltaik ist, lässt sich unter anderem an der sogenannten Photolumineszenz-Quantenausbeute erkennen. Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben ein neues Modell entwickelt, mit dem sich die Photolumineszenz-Quantenausbeute von Perowskit-Schichten erstmals exakt bestimmen lässt (Foto: Perowskit-Schichten genau beleuchtet – © Markus Breig, KIT). weiterlesen…

Stromspiegel 2021: Milliarden Stromkosten und Millionen Tonnen CO2 einsparen

Großes Sparpotenzial beim Stromverbrauch privater Haushalte

Ein Zwei-Personen-Haushalt in einem Mehrfamilienhaus kann pro Jahr bis zu 320 Euro Stromkosten einsparen. Das geht aus dem neuen Stromspiegel für Deutschland hervor, den die co2online gemeinnützige GmbH am 10.03.2021 veröffentlicht hat. Das Bundesumweltministerium veröffentlicht im Rahmen seiner Online-Klimaschutzberatung den Stromspiegel 2021. (Grafik: Stromverbrauch Sparpotenzial 2021 – © stromspiegel.de) weiterlesen…

Gemeinsame Forschung über Energiewende

Neue Schwerpunkte der deutsch-japanischen Zusammenarbeit

Der German Japanese Energy Transition Council (GJETC) blickt auf vier Jahre internationaler Zusammenarbeit zurück. Einer Medienmitteilung des GIETC zufolge wurden während des Treffens am 12.03.2021 Ergebnisse von drei Untersuchungen vorgestellt, die der Rat in den vergangenen Monaten durchgeführt hat. Neben den Themen Wasserstoffnutzung und Digitalisierung des Energiesektors befasste sich eine Studie auch mit den Auswirkungen von Covid-19 auf die Energiewende. Damit setzt der GJETC die Erstellung wissenschaftlicher Studien und politischer Empfehlungen fort und strebt einen breiten technischen und gesellschaftlichen Austausch zur Beschleunigung der Energiewende an. (Foto: Gruppenbild des GJETC von 2019 – © GJETC) weiterlesen…

Licht aktiviert katalytisch MoS2-Dünnschichten

Preiswerte Katalysatoren ermöglichen kostengünstige Wasserstoffproduktion

Mit einem neuen Instrument an BESSY II namens „SurfaceDynamics@FemtoSpeX“ lassen sich Molybdän-Sulfid-Dünnschichten untersuchen, die als Katalysatoren für die solare Wasserstoffproduktion interessant sind. Ein Lichtpuls löst einen Phasenübergang von der halbleitenden in die metallische Phase aus und verstärkt so die katalytische Aktivität – so die Internetseite des Helmholtz-Zentrums Berlin für Materialien und Energie. (Bild: SurfaceDynamics@FemtoSpeX – © Martin Künsting /HZB) weiterlesen…