Temperaturen der Landoberfläche folgen simpler Physik

Sonneneinstrahlung, Verdunstung und Luftbewegung

Die zugrundeliegenden Prozesse sind komplex, folgen aber einfachen und vorhersehbaren Mustern: Die Strahlung der Sonne sowie Verdunstung und Luftbewegungen beeinflussen die Temperaturen an der Erdoberfläche. Diese ist ein wichtiger Indikator für den Klimawandel. Sie wird hauptsächlich durch Strahlung beeinflusst, Verdunstung und Luftbewegungen spielen aber ebenfalls eine Rolle. In einer neuen Studie zeigen Forschende des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie in Jena und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), dass sich diese komplexen Vorgänge mithilfe simpler und vorhersagbarer Muster erklären lassen. Die Forschenden berichten in den Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) (DOI: 10.1073/pnas.2220400120). weiterlesen…

Unterwasservulkane erklären prähistorische Klimaerwärmung

Untersuchung: Vulkanismus vor 56 Millionen Jahren setzte mehr Methan frei als angenommen

Eine internationale Expedition mit dem Bohrschiff „JOIDES Resolution“ unter der Leitung von Professor Dr. Christian Berndt vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung in Kiel und Professor Dr. Sverre Planke von der Universität Oslo bestätigt die Theorie, dass Hydrothermalschlote mit ihrem Methanausstoß für die globale Erwärmung vor rund 55 Millionen Jahren verantwortlich waren. Die Studie, die am 03.08.2023 in Nature Geoscience erschien, zeigt, dass die unterseeischen Vulkanschlote damals so knapp unter der Wasseroberfläche lagen oder sogar aus dem Wasser ragten, dass das von ihnen ausgestoßene Methan direkt in die Atmosphäre gelangen konnte. (Foto © Bohrschiff „JOIDES Resolution“ bei Sonnenaufgang – © Peter Betlem – IODP) weiterlesen…

Der Wettlauf um das Kochen-Specker-Theorem

TU Wien mit Weltrekord

Ein Weltrekord beim Lösen von Erfüllbarkeitsproblemen gelang am am 27.07.2023 am Institute of Logic and Computation der TU Wien – er ist recht abstrakt, aber die Technologie dahinter ist äußerst wichtig für Hard- und Softwareindustrie. Angenommen, Alice, Bob und Carla beantworten eine Frage. Jede der drei Antworten ist entweder richtig oder falsch. Ist es logisch möglich, dass mindestens zwei der Antworten richtig sind, mindestens eine falsch ist und außerdem gilt: Weder trifft es zu, dass Bob und Carla beide richtig liegen, noch dass Alice und Bob beide richtig liegen? Das klingt vielleicht etwas verworren, ist aber ein typisches Beispiel für ein Erfüllbarkeitsproblem (auch SAT-Problem, vom englischen „satisfiability“). weiterlesen…

Mit einem Zehntel der Kosten zur Energiewende

Zink-Batterie hat doppelten Wirkungsgrad und produziert Wasserstoff

Auch im Winter mit Solarstrom heizen – mit der Energiewende soll eine klimaverträgliche Zukunft gesichert werden. Solang jedoch effiziente Speichertechnologien fehlen, bleibt die Abkehr von fossilen Energieträgern eine Herausforderung. Ein deutsches Forschungskonsortium unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM setzt genau hier an und entwickelt eine neuartige und kostengünstige Zink-Batterie, die nicht nur als Langzeitspeicher von Energie, sondern auch zur Wasserstoffproduktion genutzt werden kann. Erste am 25.07.2023 publizierte Tests weisen einen Wirkungsgrad von 50% zur Stromspeicherung und 80% zur Wasserstofferzeugung bei einer prognostizierten Lebensdauer von zehn Jahren aus. In einer Kombination aus Grundlagenforschung und Entwicklung eines Demonstrators werden im Projekt Zn-H2 die Weichen für eine erfolgreiche Umsetzung der Energiewende gestellt. weiterlesen…

Ölindustrie hört auf gefährlichen neuen Klimaleugner

Soziale Kosten von 8,5 Billionen US-Dollar pro Jahr

„Wenn wir in diesem Sommer noch nicht vor den Gefahren des Klimawandels gewarnt wurden, werden wir es nie“, schreibt Adi Imsirovic von der Universität Surrey am 31.07.2023 im Creative Commons-Portal The Conversation. „Extreme Hitze, Waldbrände und Überschwemmungen waren überall in den Nachrichten zu sehen. Doch die Öl- und Gasindustrie leugnet die Zuammenhänge nach wie vor weitgehend.“ weiterlesen…

Energiespeicherung mit alten Materialien

MIT-Ingenieure entwickeln Super-Stromspeicher

Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology (MIT) und des Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering (Harvard) haben einen „Superkondensator“ entwickelt, lediglich aus Zement, Ruß und Wasser; die Batterie könnte eine kostengünstige und skalierbare Energiespeicherung für Erneuerbare Energiequellen bieten, schreibt David L. Chandler am 31.07.2023 in den MIT News – Grundlage für kostengünstige Systeme, die intermittierend Erneuerbare Energie, wie Sonnen- oder Windenergie, speichern könnten. Da der neue „Superkondensator“-Beton laut einer am 31.07.2023 in den Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) open access veröffentlichten Untersuchung seine Festigkeit beibehält, könnte ein Haus mit einem Fundament aus diesem Material Erneuerbare Energie eines ganzen Tages speichern. weiterlesen…

Erstmalig neue steinähnliche Verbindungen aus Kunststoffmüll und Korallenschutt identifiziert

Deutsch-indonesisches Forschungsteam fürchtet Auswirkungen auf Küstenökosysteme

Plastikmüll stellt an hiesigen Stränden ein Problem dar. Deshalb wird er weitestgehend koordiniert binnen weniger Wochen entfernt. An anderen Küsten der Welt lagert er durch ungeregelte Abfallentsorgung über viele Monate bis Jahre. Oftmals wird der Müll am Strand einfach verbrannt und eine besondere Form des Plastikmülls entsteht: sogenanntes Plastiglomerat. Dieses „Gestein“ besteht aus natürlichen Komponenten, wie Korallen-Bruchstücken, die durch das geschmolzene und wieder erstarrte Plastik zusammengehalten werden. Die am 27.06.2023 in Scientific Reports open access veröffentlichte Untersuchung eines deutsch-indonesischen Forschungsteams der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) hat nun anhand von Feldproben aus Indonesien nachgewiesen, dass von derartigen Gesteinen ein erhöhtes Umweltrisiko für Küstenökosysteme wie Seegraswiesen, Mangroven oder Korallenriffe ausgeht. Der geschmolzene Kunststoff zerfällt schneller zu Mikroplastik und ist zusätzlich mit organischen Schadstoffen belastet. Die Forschenden veröffentlichten die Ergebnisse kürzlich im Fachjournal Scientific Reports. weiterlesen…

Neue Eigenschaft von Wasserstoff prophezeit

Forschende aus Kiel und Dresden berechnen ungewöhnliches Verhalten von Elektronen

Wasserstoff ist das am meisten verbreitete Element im Universum. Es bestimmt die Eigenschaften von Sternen und Planeten und ist entscheidend für das Leben auf der Erde – nicht zuletzt durch seine Rolle für die klimaneutrale Energieversorgung. Generationen von WissenschaftlerInnen aus Physik und Chemie haben Wasserstoff sehr intensiv erforscht, sowohl in Experimenten als auch mithilfe von Computer-Simulationen. Trotz seines sehr einfachen Aufbaus – ein Wasserstoff-Atom besteht nur aus einem Elektron und einem Proton – sind nach wie vor viele Eigenschaften nicht abschließend geklärt. Am 24.07.2023 haben Forschende der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) und des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) eine weitere überraschende Eigenschaft von Wasserstoff vorhergesagt. weiterlesen…

PFAS-kontaminiertes Wasser wird wieder sauber

Erfolgversprechendes und umweltschonendes Verfahren entwickelt

Menschgemachte Umweltbelastungen gibt es viele. Zu den gravierendsten gehört die Verschmutzung mit der gesundheitsschädlichen Ewigkeitschemikalie PFAS, die in vielen Böden und Gewässern und damit auch in unserer Nahrung zu finden ist. Sie zu entfernen ist zwar möglich, aber aufwendig und produziert Sondermüll. Nun ist es Forschenden des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB laut einer Medienmitteilung vom 25.07.2023 gelungen, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem PFAS energieeffizient aus kontaminiertem Wasser entfernt werden könnten. Das Projekt AtWaPlas endete dieser Tage nach zwei Jahren Forschungsarbeit mit konkret anwendbaren Ergebnissen. weiterlesen…

Wie Atomkerne schwingen

Veröffentlichung in Nature Physics

Mithilfe ultrapräziser Laserspektroskopie an einem einfachen Molekül untersuchten Physiker um Prof. Stephan Schiller Ph.D. von der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) mit bisher nicht erreichter Präzision die wellenartige Schwingung von Atomkernen. Sie berichten am in der Fachzeitschrift Nature Physics, dass sie damit die Wellennatur der Bewegung von Kernmaterie genauer als bisher bestätigen konnten und keine Hinweise für eine Abweichung von dem etablierten Gesetz der Wechselwirkung zwischen Atomkernen fanden. (Grafik: MHI aus Wasserstoff- (p) und Deuteriumkern (d), umeinander rotierend und gegeneinander vibrierend, dazu ein Elektron (e) – © HHU, Soroosh Alighanbari) weiterlesen…