Gefahr am Meeresboden der Antarktis

Marines Ökosystem durch Klimawandel und menschliche Einflüsse bedroht

Die Senckenberg-Wissenschaftlerinnen Angelika Brandt und Hanieh Saeedi haben gemeinsam mit internationalen Kollegen die wahrscheinlichen Reaktionen des antarktischen Meeresbodens auf Klimawandel, Fischereidruck und andere anthropogene Einflüsse beschrieben. Die Ergebnisse der am 13.05.2021 in Frontiers in Marine Science und am 12.08.2021 auf der Internetseite des Senckenberg Naturmuseums veröffentlichten Untersuchung decken sich mit denen von Davide di Franco zu den Auswirkungen variierender Meereseisbedeckung und -konzentration auf Krebsgemeinschaften im Südpolarmeer. Die Autoren erörtern Strategien, um das Ökosystem am Meeresboden langfristig zu schützen. (Foto: Flohkrebs Eusirus perdentatus – einer der benthischen Bewohner des Südpolarmeeres – Foto © Senckenberg, Di Franco) weiterlesen…

Entwicklungsstufen eines arbeitenden Katalysators

Serena DeBeer: Röntgenspektroskopische Untersuchung an einem Methantrockenreformierkatalysator

Die trockene Methanreformierung (DMR) bietet eine Möglichkeit, schädliche Treibhausgase in industriell nutzbares Synthesegas umzuwandeln. Deshalb wächst das Interesse an Katalysatoren auf Nickel-Basis für die DMR stetig. In ihrem Jahrbuchbeitrag 2020 beschreibt Prof. Serena DeBeer, Direktorin der Abteilung Anorganische Spektroskopie des Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion in Mülheim an der Ruhr (MPI CEC) , am 10.08.2021 röntgenspektroskopische Untersuchungen an einem Methantrockenreformierkatalysator. Der vollständige Artikel kann auf der Webseite der Max-Planck-Gesellschaft nachgelesen werden. (Grafik: Speziell konstruierter Nanoreaktor mit einem In-situ-Gassystem für STXM-Studien eines arbeitenden Katalysators. Reaktantgase strömen von der linken Seite ein. Röntgenstrahlen überwachen die Veränderung der Partikel unter kontrollierter Temperatur und Druck – © MPI für chemische Energiekonversion) weiterlesen…

Wasserstoff: Blau ist nicht das neue Grün

Laut Untersuchung schlimmer als Kohle, Diesel oder Erdgas

Eine Untersuchung der Stanford und der Cornell University zeige, dass blauer Wasserstoff mehr Treibhausgasemissionen verursachen könne als die durch Kohle und Gas erzeugte Wärme, schreibt auf pv magazine International. Die Modellierung klassifiziere die Emissionen von blauem Wasserstoff als Kohlendioxid und unverbranntes flüchtiges Methan sowie als Lebenszyklusemissionen im Zusammenhang mit dem Abbau, dem Transport, der Speicherung und der Nutzung von Methan. weiterlesen…

Der blinde Fleck des IPCC-Berichts

Tauender Permafrost lässt Methan aus der Tiefe entweichen

Welche Auswirkungen hatte die Hitzewelle des Sommers 2020 in Sibirien? In einer Untersuchung unter Federführung der Universität Bonn haben Geologen die räumliche und zeitliche Verteilung der Methankonzentration in der Luft Nordsibiriens mit geologischen Karten verglichen. Das in den Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) publizierte Ergebnis: Die Methangehalte der Luft nach der Hitzewelle des vergangenen Jahres deuten darauf hin, dass verstärkte Gasaustritte aus Kalkstein stattfanden. (Foto: Tauender Permafrostboden – © Florence D. auf Pixabay) weiterlesen…

Konzept von Wendelstein 7-X bewährt sich

IPP: Teil der Optimierungsstrategie experimentell bestätigt – Energieverluste des Plasmas gesenkt

Eines der wichtigsten Optimierungsziele, die der Fusionsanlage Wendelstein 7-X im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Greifswald zugrunde liegen, wurde jetzt bestätigt – so eine IPP-Medienmitteilung. Eine Analyse von Wissenschaftlern des IPP in Nature zeigt: In dem optimierten Magnetfeldkäfig sind die Energieverluste des Plasmas in gewünschter Weise reduziert. Wendelstein 7-X soll beweisen, dass die Nachteile früherer Stellaratoren überwindbar und Anlagen vom Typ Stellarator kraftwerkstauglich sind. (Grafik: Magnetspulen in Wendelstein-X – © Max-Planck-Institut für Plasmaphysik/IPP) weiterlesen…

Rekordverdächtige Lithium-Metall-Batterie

Hohe Energiedichte dank Kombination aus Kathode und Elektrolyt

Eine extrem hohe Energiedichte von 560 Wh/kg bei bemerkenswert guter Stabilität bietet eine neuartige Lithium-Metall-Batterie. Dafür haben Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in Kooperation mit der Universität Ulm gegründeten Helmholtz-Institut Ulm (HIU) eine vielversprechende Kombination aus Kathode und Elektrolyt eingesetzt: Die nickelreiche Kathode erlaubt, viel Energie pro Masse zu speichern, der ionische Flüssigelektrolyt sorgt dafür, dass die Kapazität über viele Ladezyklen weitestgehend erhalten bleibt. Über die rekordverdächtige Lithium-Metall-Batterie berichtet das Team open access im Magazin Joule (DOI: 10.1016/j.joule.2021.06.014). weiterlesen…

„Atomarer Walzer“ zur Atom-Manipulation durch Modellierung entdeckt

Weg zur Herstellung von Festkörper-Qubits

Forscher an der Fakultät für Physik der Universität Wien haben in Zusammenarbeit mit Kollegen vom Oak Ridge National Laboratory in den USA einen zerstörungsfreien Mechanismus zur Manipulation von Dotieratomen in Silizium mittels fokussierter Elektronenbestrahlung entdeckt. Einer Medienmitteilung vom 12.08.2021 zufolge sind in diesem neuartigen indirekten Austauschprozess nicht nur ein, sondern zwei benachbarte Siliziumatome an einem koordinierten atomaren „Walzer“ beteiligt, der einen Weg zur Herstellung von Festkörper-Qubits eröffnen könnte. Die Ergebnisse erscheinen im Journal of Physical Chemistry. (Bild: Atomarer Walzer: Austauschmechanismus für die Elektronenstrahl-Manipulation – © Toma Susi, Alexander Markevich, Andrew R. Lupini medienportal.univie.ac.at weiterlesen…

Künstliche Atome

Internationales Forschungsteam beschreibt neue Anwendungen für Halbleiter-Quantenpunkte

Halb­lei­ter bilden die Grundlage für die Elektronik in Computern oder Mobiltelefonen und tragen maß­geb­lich zur Optoelektronik durch Laser und Leucht­di­o­den bei. Entscheidend für den tech­nisch­en Ein­satz ist die Mög­lich­keit, die Dimensionalität von Halb­lei­tern und damit die freie Beweglichkeit von Ladungen einzuschränken – von drei auf zu­nächst zwei und dann weiter auf eine und null Dimensionen. In nulldimensionalen Strukturen, auch Quantenpunkte genannt, weisen Elek­tro­nen, die darin eingeschlossen sind, diskrete Energiewerte auf, ähnlich wie Elek­tro­nen in Atomen. Daher wer­den Quantenpunkte oft auch künstliche Atome genannt. Prof. Manfred Bayer, Physiker (und Rektor der TU Dort­mund), hat zu­sam­men mit inter­nationalen Forschern nun wei­tere Anwendungspotenziale für Quantenpunkte in Halb­lei­tern aufgezeigt. (Bild: QD-Pyramide – Quantenpunkt (idealisiert) mit Benetzungsschicht. (InAs/GaAs) – © Alexander Kleinsorge – de.wikipedia, CC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org) weiterlesen…

3. Roadmap des Kopernikus-Projektes „P2X“ erschienen

Wie aussichtsreichste Power-to-X-Technologien in Anwendung kommen

Power-to-X-Technologien und -Produkte sind für ein defossilisiertes Energiesystem der Zukunft unverzichtbar. Mit ihnen lässt sich erneuerbare Energie in klimafreundliche Kunst- und Kraftstoffe, Gase und Chemikalien umwandeln. Das macht sie für das Erreichen der Klimaziele unverzichtbar. Unter welchen Bedingungen sich Power-to-X– Technologien und -Produkte in den nächsten Jahren durchsetzen könnten, zeigt die Roadmap 3.0 des Kopernikus-Projekts P2X aus dem Kopernikus-Projekt P2X. Sie analysiert umfassend die technologischen Fortschritte des Kopernikus P2X-Projektes und ordnet sie in den Kontext des sich wandelnden Energiesystems ein. Das Kopernikus-Projekt „P2X: Erforschung, Validierung und Implementierung von „Power-to-X“-Konzepten“ untersucht die aussichtsreichsten Technologien entlang ihrer Wertschöpfungskette. Dabei werden sie laufend durch den Roadmapping-Prozess begleitet. (Bild: 3. Roadmap des Kopernikusprojekts P2X, Titel – © kopernikus-projekte.de – BMBF) weiterlesen…

Zukünftige Batteriekosten

Erfolg der Mobilitäts- und Energiewende hängt davon ab

Seit Jahren gibt es bei den Kosten von Batterien einen deutlichen Abwärtstrend. Diese Entwicklung ist wichtig, da Batterien als zentrale Bauteile den Großteil der Kosten von Elektrofahrzeugen und stationären Energiespeichern ausmachen. Heute sind diese Produkte noch nicht vollständig wettbewerbsfähig und weitere Batteriekostenreduktionen sind erforderlich, damit eine ökonomisch tragfähige Wende zur Kohlendioxid-neutralen Gesellschaft gelingen kann. Für eine Weichenstellung durch die Politik und Industrie sind möglichst exakte Batteriekostenvorhersagen notwendig. Ein Forschungsteam der Universität Münster veröffentlichte am 02.08.2021 in Energy & Environmental Science (open access) einen umfangreichen Vergleich von Batteriekostenvorhersagen. weiterlesen…