Zwei SFBe zur Katalyse werden verlängert

Ziel: Nachhaltige und effiziente Chemikalien-Produktion im post-fossilen Zeitalter

Das Design der Katalyse als Schlüsseltechnologie der Chemie auf der atomaren Ebene ist Ziel der Sonderforschungsbereiche/Transregios SFB/TRR 247 „Heterogene Oxidationskatalyse in der Flüssigphase“, beheimatet in der Universitätsallianz Ruhr, und „Molekulare heterogene Katalyse in definierten dirigierenden Geometrien“ (SFB 1333) an der Universität Stuttgart wurden nach einer erfolgreichen ersten Förderphase von der Deutschen Forschungsgemeinschaft ab 01.07.2022 für weitere vier Jahre verlängert. (Bild: Molekulardynamische Simulation eines kovalenten, organischen Netzwerks (COF) – © Universität Stuttgart / SFB 1333) weiterlesen…

Zukunfts-Materialien aus Abfallstoffen

Freiberger Forschende extrahieren u.a. Schwermetalle

Unterhalb des Freiberger Entwicklungsstandortes Spülhalde Davidschacht dient der „Rote Graben“ (RG) der Entwässerung verschiedener Gruben. Deren bis heute einem Vorfluter zugeführte Grubenwasser sind sehr stark mit Schwermetallen verunreinigt, darunter Cadmium, Aluminium, Arsen und Zink- entsprechend stark verschlammt ist der RG. Das vom BMBF geförderte Großforschungsprojekt „rECOmine ZauBer“ soll Flüsse und Gräben reinigen und dabei wichtige Rohstoffe für die moderne Industrie und Wirtschaft aufbereiten, außerdem die Verwertung von eisenhaltigen Grubenschlämmen gemeinsam mit Schlackenrückständen aus der Hüttenindustrie realisieren. Dabei steht die Gewinnung enthaltener Wertstoffe sowie die Stabilisierung der Reste in neuartigen elutionsstabilen Baustoffen im Fokus. ZauBer Zudem erforscht die Technische Universität Freiberg mit vier regionalen Firmen neue Recyclingtechnologien für Klärschlämme. (Foto: Roter Graben bei Tuttendorf – © Unukorno – Eig. Werk, CC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org) weiterlesen…

Lange vermutetes „Wundermaterial der nächsten Generation“ erstmals produziert

Wissenschaftlern der Universität Boulder ist es gelungen, Graphin zu synthetisieren

Seit mehr als einem Jahrzehnt haben Wissenschaftler versucht, eine neue Form von Kohlenstoff namens Graphin zu synthetisieren – mit begrenztem Erfolg. Dank neuer, nun in Nature Synthesis veröffentlichter Forschungsergebnisse der University of Colorado Boulder ist das erstmals gelungen. Graphin ist für Wissenschaftler seit langem von Interesse, da es Ähnlichkeiten mit dem „Wundermaterial“ Graphen aufweist. (Grafik: Graphin_v2 – chemische Strukturformel © User Innerstream – Own work, Public Domain, commons.wikimedia.org) weiterlesen…

Leitsystem zur zielgerichteten Katalysator-Entwicklung konzipiert

Neues Konzept zur Katalysator-Forschung

Überall werden Stoffe durch chemische Reaktionen gewandelt – etwa im menschlichen Körper zur Energieversorgung, im Auto zur Abgasreinigung oder in der chemischen Industrie für Düngemittel, Fein- und Basischemikalien. Um diese Reaktionen möglichst effizient, das heißt unter geringem Energieaufwand, und möglichst selektiv, also ohne Nebenreaktionen, ablaufen zu lassen, sind sehr häufig Katalysatoren im Einsatz. Kurz gesagt:Durch Katalysatoren können Produktionskosten gesenkt und Schadstoffe gemindert werden. Einem Forschungsteam um die Arbeitsgruppe „Materialien für innovative Energiekonzepte“ unter der Leitung von Prof. Marc Armbrüster, Inhaber der Professur Materialien für innovative Energiekonzepte an der Technischen Universität Chemnitz, sowie des Max-Planck-Instituts für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden um Prof. Juri Grin ist es nun gelungen, die intrinsischen Beiträge zur katalytischen Aktivität getrennt voneinander zu untersuchen. Dadurch können effektive Katalysatoren zielgerichtet und somit schneller entwickelt werden. Die Ergebnisse ihrer Studie veröffentlichten die Forscher im Journal of the American Chemical Society (JACS). weiterlesen…

„Open Source als Innovationstreiber für Industrie 4.0“

Forschungsbeirat der Plattform Industrie 4.0 veröffentlicht neue Expertise

In einer am 19.05.2022 veröffentlichten neuen Expertise des Forschungsbeirats der Plattform Industrie 4.0 unter dem Titel „Open Source als Innovationstreiber für Industrie 4.0“ zeigen das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML und der Lehrstuhl für Industrielles Informationsmanagement der TU Dortmund die Chancen und Potenziale von Open Source Software (OSS) für die Produktion auf. Basierend auf Expertenbefragungen in Unternehmen werden Handlungsoptionen für Wirtschaft, Politik und Wissenschaft entwickelt. Die dazugehörige Leitlinie für unternehmerisches Open-Source-Handeln richtet sich konkret an Führungskräfte der Industrie. (Titelbild: Open Source als Innovationstreiber – © IML-Fraunhofer.de) weiterlesen…

Kieselalgen verschwinden infolge Ozeanversauerung

Scharfer Kontrast zur bisherigen Forschung: Untersuchung zeigt unerwartet negativen Einfluss durch CO2 auf wichtige Planktongruppe

Kieselalgen sind die wichtigsten Produzentinnen von pflanzlicher Biomasse im Ozean und tragen dazu bei, Kohlendioxid aus der Atmosphäre in den tiefen Ozean zu transportieren und somit unser Klima zu regulieren. Weil Kieselalgen für den Bau ihrer Schalen nicht auf Kalk, sondern auf Kieselsäure angewiesen sind, galten sie bisher als Gewinnerinnen der Ozeanversauerung durch die zunehmende Aufnahme von CO2, welche die Kalkbildung erschwert. Wissenschaftler des GEOMAR Helmholtz-Zentrums für Ozeanforschung Kiel zeigen in einer in Nature veröffentlichten Studie, dass die zum Plankton zählenden Kieselalgen ebenfalls betroffen sind. (Bild: Diatomeen-Collage – © Annegret Stuhr, Jan Taucher, GEOMAR) weiterlesen…

Ursache für Degradation von Gallium-dotierten Solarzellen entdeckt

Forscher des ISFH: Bulk-Defekt im Material

Wissenschaftler des Hamelner Instituts für Solarenergieforschung haben – schreibt Mark Hutchins am 24.05.2022 im Portal pv magazine – Experimente mit Silizium-Solarzellen durchgeführt, um die Gründe für die Degradation von Zellen und Modulen zu verstehen, die mit Gallium anstelle von Bor dotiert wurden. Die Leistungseinbußen wurden durch einen Bulk-Defekt im Material verursacht. Zudem haben die Forscher herausgefunden, dass die richtige Kombination aus Licht und Temperatur frühere Schäden „heilen“ und sogar zu kleinen Verbesserungen des Gesamtwirkungsgrads der Zellen führen kann. weiterlesen…

Neuer Herstellungsprozess für Elektrodenfolien in Lithium-Polymer-Akkus

Energieeffiziente und umweltfreundliche Entwicklung des Fraunhofer ISIT

Die Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien ist etabliert und erfolgt in vielen aufeinanderfolgenden Prozessschritten. Die konventionelle lösemittelbasierte Elektrodenfertigung liefert sehr gute Ergebnisse, ist aber gekennzeichnet durch einen hohen Ressourcen- und Energieverbrauch. Wie die Produktion kostengünstiger und umweltschonender ablaufen kann, daran arbeiten die Wissenschaftler am Fraunhofer ISIT einer Medienmitteilung vom zufolge und setzen dabei auf eine lösungsmittelfreie Fertigung der Elektroden. (Foto: Labor – Trockenbeschichtungsverfahren – © Fraunhofer ISIT, Bodo Schmidt, photocompany Itzehoe) weiterlesen…

Wieder ein PV-Weltrekord

NREL erreicht Wirkungsgrad von 39,5 Prozent

Forscher des National Renewable Energy Laboratory (NREL) am US-Energieministerium (DOE) haben eine Solarzelle mit einem Rekordwirkungsgrad von 39,5 % entwickelt – derzeit die Solarzelle mit dem höchsten Wirkungsgrad aller Typen, gemessen unter Standardbedingungen bei bei globaler einfacher Sonnenbestrahlung. Die Einzelheiten der Entwicklung sind in dem Artikel „Triple-junction solar cells with 39.5% terrestrial and 34.2% space efficiency enabled by thick quantum well superlattices“ (Dreifachsolarzellen mit 39,5 % terrestrischem und 34,2 % Weltraumwirkungsgrad durch dicke Quantentopfübergitter) in Joule beschrieben. weiterlesen…

Mit Effizienz und Erneuerbaren aus der fossilen Energiekrise

Eine ambitionierte Wärmewende und der massive Ausbau der Erneuerbaren Energien ermöglichen es Deutschland, bis 2027 seinen Gasbedarf insgesamt um rund ein Fünftel zu reduzieren

Durch eine deutliche Steigerung der Energieeffizienz, den Ausbau Erneuerbarer Energien sowie die Elektrifizierung von Industrieprozessen und Gebäudewärme, kann der Gasbedarf Deutschlands bis 2027 um rund ein Fünftel beziehungsweise etwa 200 Terawattstunden sinken. Das zeigen aktuelle Berechnungen von Agora Energiewende in Zusammenarbeit mit Prognos und dem Wuppertal Institut. Falls die russischen Gasimporte in die EU gänzlich ausfallen, müsste Deutschland trotz einer europäischen Ersatzstrategie rund 290 Terawattstunden Erdgas einsparen. weiterlesen…