Wärmespeicher für die Energiewende

Aluminium-beschichtetes Zeolith

55 Prozent der Endenergie in Deutschland werden für die Wärme- oder Kälteerzeugung verbraucht. Andererseits kann viel Wärme nicht genutzt werden, da sie zu unpassender Zeit entsteht. Wärmespeicher aus Zeolith speichern Wärme verlustfrei und langfristig. Fraunhofer-Forscher arbeiten – so eine Medienmitteilung des Fraunhofer-Instituts für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP in Dresden vom nun daran, die Wärmeleitfähigkeit der Zeolithe entscheidend zu verbessern. nun daran, die Wärmeleitfähigkeit der Zeolithe entscheidend zu verbessern. (Bild: Elektronenmikroskopische Abbildung von Zeolith-A-Kristallen – © Roland.chem, selbst erstellt, Public Domain, commons.wikimedia.org) weiterlesen…

Neue Katalysatoren für Brennstoffzellen

Effizient und mit konstant hoher Qualität

Soll Wasserstoff oder Methanol in Strom umgewandelt werden, kommen meist Brennstoffzellen zum Einsatz. Nanoskalige Katalysatoren bringen den Prozess in Schwung – bislang schwankt die Qualität dieser Materialien jedoch stark. Der Forschungsbereich CAN des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung IAP in Hamburg räumt einer Medienmitteilung vom diese Probleme aus: Mit einem optimierten Katalysator und einer kontinuierlichen, reproduzierbaren Fertigung mit sehr guter Kontrolle über die Materialeigenschaften. weiterlesen…

Entscheidender Schritt bei Umwandlung von Biomasse in Methan

Enzymatische Glied bei Bildung aus Fettsäuren durch kooperierende Mikroorganismen gefunden

Die mikrobielle Produktion von Methan aus organischem Material ist ein wesentlicher Prozess im globalen Kohlenstoffkreislauf und eine wichtige Quelle für erneuerbare Energie. Dieser natürliche Vorgang beruht auf einer kooperativen Interaktion zwischen unterschiedlichen Mikroorganismen-Typen: den gärenden Bakterien und den methanbildenden Archaeen. Jetzt entdeckt: das fehlende enzymatische Glied und dessen Funktion, wodurch die Methanbildung aus Fettsäuren energetisch erst nachvollziehbar wird – publiziert am 01.10.2021 auf der Internetseite der Universität Freiburg und in den Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). (Bild: Archaeen: Halobacteria – © nasa.gov, gemeinfrei) weiterlesen…

Wie Quecksilber ins Meer gelangt

Nicht nur über Regen, sondern auch über Gasaustausch

Von der Industrie freigesetztes Quecksilber gerät über die Luft ins Meer und von dort aus in die Nahrungskette. Eine Analyse der Universität Basel zeigt nun, wie der Schadstoff ins Wasser gelangt: nicht wie bisher vermutet vor allem durch Regen, sondern auch über Gasaustausch. Daher könnten Maßnahmen zur Reduktion von Quecksilber-Emissionen schneller greifen als gedacht. weiterlesen…

Neuer Ansatz für Kunststoff-Recycling

Zwei EPFL-Ingenieure haben eine revolutionäre neue Methode zur Bekämpfung der Plastikverschmutzung entwickelt, indem sie sich das Innenleben der Proteine zunutze machen. Das Ergebnis? Eine völlig neue Sichtweise auf das Recycling von Kunststoffen – am 23.09.2021 open access in Advanced Materials veröffentlicht: aus Aminosäuren bestehende Proteine. weiterlesen…

„Unschmelzbares“ schmelzbar machen

Bisher nicht schmelzbar: metallorganische Gerüstverbindungen

Chemiker der Universität Jena haben – so eine Medienmitteilung vom 29.09.2021 – einen Weg entwickelt, eigentlich nicht schmelzbare metallorganische Gerüstverbindungen – sogenannte MOFs – zu schmelzen. Dies erlaubt die schmelzebasierte Herstellung von Glasbauteilen für Anwendungen in der Energie- und Umwelttechnik. (Foto: Vahid Nozari untersucht mikroskopisch synthetisches, aus MOF-Material bestehendes Glas – Foto © Jens Meyer, Universität Jena) weiterlesen…

CEC: Kooperationsprojekt ChemiTEM vereinfacht mikroskopische Untersuchungen

Standardisierte Workflows für Transmissions-Elektronenmikroskopie

Elektronenmikroskopie ist eine wichtige und vielseitig einsetzbare Methode bei der Untersuchung von Katalysatoren, die auch am Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion in Mülheim an der Ruhr (MPI CEC) erforscht werden. Mit dieser Technik können die Proben bis hin zur atomaren Auflösung dargestellt werden. Auch Informationen über die elementare Zusammensetzung und die elektronische Struktur können dabei gewonnen werden. Üblicherweise werden solche Untersuchungen nur von Spezialisten durchgeführt, wodurch es zu Einschränkungen bei der Anzahl und Dauer dieser Messungen kommen kann. In einer Zusammenarbeit der Elektronenmikroskopiegruppen vom MPI CEC und Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft in Berlin und in Kooperation mit Thermo Fisher Scientific wurde eine Lösung für dieses Problem erarbeitet und open access am 27.09.2021 in Chemistry Methods publiziert: ChemiTEM. weiterlesen…

100mal mehr PV für kosteneffizienten Klimaschutz nötig

Hohes Innovationstempo ist Schlüssel für ressourceneffiziente Photovoltaik im Terawattmaßstab

Ein kosteneffizienter Klimaschutz erfordert die Installation von insgesamt 20-80 TWp Photovoltaikleistung bis 2050 und 80-170 TWp bis 2100, also mindestens hundertmal mehr als die bis Ende 2020 installierten 707 GWp. Ein Forscherteam des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE und des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung hat am 30.09.2021 eine Untersuchung veröffentlicht, ob ein solches Wachstum aus Ressourcensicht machbar ist – und wenn ja, unter welchen Bedingungen. In dem Papier „Technological learning for resource efficient terawatt scale photovoltaics“, (open access veröffentlicht in Energy & Environmental Science), kommen sie zu dem Ergebnis, dass das derzeit hohe Innovationstempo beibehalten werden muss, um Ressourcenengpässe zu vermeiden. weiterlesen…

Neuer Weltrekord in der Materialforschung

Röntgenmikroskopie mit 1.000 Tomogrammen pro Sekunde

Tomoskopie heißt die bildgebende Methode, in der in rascher Abfolge dreidimensionale Bilder aus dem Innern von Materialien errechnet werden. Nun hat ein Team um den HZB-Physiker Francisco García Moreno an der TOMCAT-Beamline der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS am Paul-Scherrer-Institut einen neuen Weltrekord erreicht: Mit 1000 Tomogrammen pro Sekunde ist es nun möglich, sehr schnelle Prozesse und Entwicklungen in Materialien auf der Mikrometerskala zerstörungsfrei zu dokumentieren, etwa das Abbrennen einer Wunderkerze oder das Aufschäumen einer Metall-Legierung für die Herstellung von stabilen Leichtbaumaterialien. (Foto: Metallschäume auf Basis von Aluminumlegierungen als Leichtbaumaterialien – Aufnahme © CC BY 4.0, Adv. Mat. – PSIHZB) weiterlesen…

IWM: Evaluierung von Materialien für sicheren Wasserstoff-Röhrenspeicher

BMBF Wasserstoff-Leitprojekt H2Mare für Offshore-Wasserstoff-Produktion

Wasserstoff-Tanklastzug - Foto © Gerhard Hofmann für SolarifyWissenschaft und Industrie arbeiten an Speicher- und Transportsystemen für Wasserstoff. Dafür muss das Verhalten von metallischen Werkstoffen, insbesondere Stählen, im Kontakt mit Wasserstoff genau beschrieben und beurteilt werden. Im Rahmen des BMBF-Leitprojekts H2Mare wird das Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM im Verbundprojekt H2Wind Kriterien zur Bewertung von Werkstoffen und Bauteilen für sogenannte Röhrenspeicher entwickeln und evaluieren – so eine IWM-Medienmitteilung vom . Die Erkenntnisse tragen zum unfallsicheren und dauerhaften Betrieb einer realen Speicher-Infrastruktur für Wasserstoff bei. weiterlesen…