Eigenschaften von Perowskit-Solarzellen noch rätselhaft

Weder Polaronen noch Rashba-Effekt

Um die besonders günstigen Eigenschaften von Perowskit-Halbleitern für Solarzellen zu erklären, kursieren verschiedene Hypothesen. So sollten Polaronen oder auch ein gigantischer Rashba-Effekt eine große Rolle spielen. Ein Team hat mit Versuchen am Elektronen-Beschleuniger BESSY II der Berliner Helmholtz-Gesellschaft hat diese Hypothesen nun experimentell widerlegt. Damit grenzen sie die möglichen Ursachen für die Transporteigenschaften weiter ein und ermöglichen bessere Ansätze zur gezielten Optimierung dieser Materialklasse. weiterlesen…

Aus der Vogelperspektive

Satelliten überwachen Widerstandsfähigkeit von Ökosystemen

Die Fähigkeit eines Ökosystems, Störungen zu widerstehen und sich davon zu erholen, kann aus dem Weltraum gemessen werden. Das zeigen Taylor Smith von der Universität Potsdam, seine Kollegen am Potsdam Institut für Klimafolgenforschung (PIK) und der Technischen Universität München (TUM) in einer empirischen Untersuchung in Nature Climate Change (open access). Ihre auf Satellitendaten basierende Methode könnte in den kommenden Jahrzehnten des Klima- und Landnutzungswandels an Bedeutung gewinnen. weiterlesen…

Hilferufe aus der Algenkultur

Kein Durchschnitts-SOS: Forschungsmethoden zur Reaktion auf Zusammenbruch von Algenkulturen und Vorbeugung dagegen

Algen sind ein spannender erneuerbarer Rohstoff für die Zukunft nachhaltiger Kraftstoffe und Produkte. Eine besonders interessante Anwendung, die das U.S. Department of Energy (DOE) Bioenergy Technologies Office (BETO) erforscht, zeigt das Potenzial, Algen in Vorprodukte für Düsentreibstoff zu verwandeln. Ihre schnellen Wachstumsraten, dichten Kulturen und genetische Vielfalt bedeuten, dass sie eine unglaubliche Anzahl von einzigartigen Eigenschaften besitzen, die auf unzählige Arten manipuliert werden können – schreibt Daniel B. Fishman, Technischer Leiter von Advanced Algal Systems. Die National Laboratories identifizieren verräterische Anzeichen von Algenproblemen, um wirksame Behandlungen zu finden und Ernteausfall zu verhindern. weiterlesen…

Wasserstoff statt Kohle

Transformation der Stahlindustrie

Daniel Heckhoff, 33, Absolvent der Technischen Hochschule Georg Agricola (TGA) in Bochum, trägt einer Medienmitteilung vom 26.04.2022 zufolge mit den Erkenntnissen seiner Masterarbeit dazu bei, dass die Stahlproduktion über die Hochofenroute in Zukunft umweltfreundlicher wird. Er gehört einer Projektgruppe von thyssenkrupp an, die sich dem weltweit völlig neuartigen Projekt „Wasserstoff statt Kohle“ (H2BF) widmet. Ihr Ziel ist es, die CO2-Emissionen zu senken und den Technologiewandel in der Stahlproduktion voranzutreiben. weiterlesen…

Organische Halbleiter-Photokatalysatoren

Wasserspaltung in H2 und O2

Die Erzeugung von Wasserstoff aus Wasser durch solare Wasserspaltung ist eine mögliche Methode, um die Unbeständigkeit der Sonnenenergie zu überwinden, indem man sie als chemischen Brennstoff speichert. Anorganische Halbleiter wurden ausgiebig als Photokatalysatoren für die Wasserspaltung insgesamt untersucht, aber auch polymere Photokatalysatoren finden zunehmend Beachtung. In den meisten Studien über organische Polymere wurde bisher über die Wasserstofferzeugung mit Opferelektronendonatoren berichtet, was für die Wasserstofferzeugung in großem Maßstab ungeeignet ist. Forscher aus Liverpool, London und Tokio berichten in Angewandte Chemie International Edition open access über ihre weitergehenden Untersuchungen zum Thema. weiterlesen…

Effiziente Methode zerlegt Plastikflaschen in Bestandteile

US-Forscher demonstrieren erstmals Einsatz von metallorganischen Gerüsten zum Abbau von Kunststoffen

Ein Forschungsteam der Northwestern University (Evanston/Chikago) hat in einer kürzlich in Angewandte Chemie veröffentlichten Arbeit erstmals gezeigt, dass ein metallorganisches Gerüst (MOF) als stabiler und selektiver Katalysator für die Zerlegung von Kunststoffen auf Polyesterbasis in seine Bestandteile taugt. Es werden nur drei Dinge benötigt: Kunststoff, Wasserstoff und der Katalysator. Ein wichtiger Bonus ist, dass eine der Komponenten, in die der Kunststoff zerlegt wird, Terephthalsäure ist, eine Chemikalie, die zur Herstellung von Kunststoff verwendet wird. Mit der Northwestern-Methode ist es nicht notwendig, den ganzen Weg zurück zum Öl und zur teuren und energieintensiven Produktion und Abtrennung von Xylolen zu gehen. weiterlesen…

Energiewende gewinnt weltweit an Tempo

Weltweites Klimaziel: Globale Emissionen noch nicht auf 1,5°C-Pfad, selbst wenn alle Länder ihre derzeitigen Verpflichtungen einhalten

Soeben ist die Studie „Global Energy Perspective 2022“ von McKinsey & Company veröffentlicht worden. Für diese Analyse der Entwicklungen am weltweiten Energiemarkt wertet McKinsey regelmäßig die Daten und Fakten zu Entwicklungen von 55 Industriesektoren und über 70 Energieprodukten und -brennstoffen in 146 Ländern aus. Basis sind fünf Szenarien, die unterschiedliche Technologiefortschritte und politische Rahmenbedingungen bis 2050 berücksichtigen. Die Berechnungen wurden vor Ausbruch des Kriegs in der Ukraine im Zeitraum von August 2021 bis Februar 2022 durchgeführt. Deshalb spiegeln sie derzeit noch nicht die Auswirkungen des Kriegs auf die globalen Energiemärkte wider. (Titel: Global Energy Perspective 2022 – Executive Summary April 2022 – © McKinsey and Company) weiterlesen…

Auswahl von Sauerstoffreduktionskatalysatoren für sekundäre Zink-Luft-Batterien mit drei Elektroden

Eine in Scientific Reports publizierte britisch-chinesische Untersuchung

Elektrokatalysatoren für die Sauerstoffreduktionsreaktion (ORR), die hocheffizient, kostengünstig und dennoch langlebig sind, sind für sekundäre Zn-Luftzellen wichtig. Metall-Luft-Batterien mit Sauerstoffelektroden gelten als äußerst attraktive Systeme, da das elektroaktive Material der Sauerstoffelektrode leicht aus der Umgebungsatmosphäre gewonnen werden kann und keine Lagerung erforderlich ist. Das vereinfacht die Konstruktion des Systems und ermöglicht gleichzeitig eine unbegrenzte Kapazität der Sauerstoffelektrode, wodurch die Energiedichte des Systems erhöht wird, so die Autoren in ihrem Artikel. weiterlesen…

Industrielle Wasserstofferzeugung mit neuem System

Auf Grundlage protonierter Keramikmembranen

Ein internationales Team veröffentlicht am 22.04.2022 in Science ein System, das Wasserstoff fast ohne Abfall erzeugt. Das Team, an dem das Instituto de Tecnología Química (Institut für Chemische Technologie – ITQ), ein gemeinsames Zentrum des Consejo Superior de Investigaciones Científicas (Spanischer Nationaler Forschungsrat) – CSIC und der Universitat Politècnica de València (Polytechnische Universität Valencia, UPV), beteiligt sind, hat einen neuen strombetriebenen Reaktor entwickelt, um Wasserstoff auf nachhaltigere und energieeffizientere Weise zu produzieren. weiterlesen…

Laser für Wasserstofftechnologie

Fraunhofer ILT eröffnet neue Forschungsplattform

Das Gelingen der Energiewende ist eng geknüpft an die Weiterentwicklung der Wasserstoff-Technologien. Die Brennstoffzelle dabei zur Serienreife zu bringen ist das große Ziel des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT. Auf über 300 Quadratmetern Laborfläche richten die Aachener Forschenden dazu ein Wasserstoff-Labor ein: Eine große Bandbreite an lasertechnischen Versuchsanlagen bietet öffentlichen Projekten und Industriekooperationen künftig eine in Deutschland einzigartige Forschungsplattform. Am 05.05.2022 öffnet das neue Hydrogen Lab im Rahmen der „Lasertechnik Live“ Teilnehmenden des „International Laser Technology Congress AKL‘22“ in Aachen erstmals seine Pforten. (Foto: Mittels UKP-Lasermikrostrukturierung funktionalisierte Bipolarplatte – © Fraunhofer ILT, Aachen) weiterlesen…