Wenn die Chemie (nicht) stimmt: Einfluss mikroskopischer Umgebung

Reaktivität einzelner Moleküle unter kontrollierten Bedingungen untersucht

Forscher weltweit arbeiten daran, effiziente Materialien zu entwickeln, mit denen CO2 in nutzbare chemische Stoffe umgewandelt werden kann. Das ist vor allem angesichts der Erderwärmung wichtig. Ein Team der Universität Göttingen und des Ulsan National Institutes for Science, Südkorea, hat einen vielversprechenden Ansatz gefunden: Katalytisch aktive Moleküle werden auf einer Oberfläche verankert, die als leitfähiger Elektronenlieferant dient. Die Moleküle begünstigen die chemische Reaktion. Solche Hybridsysteme machen sowohl die Eigenschaften der Moleküle als auch die Eigenschaften des Trägermaterials nutzbar. Die Ergebnisse sind in Science Advances erschienen. (Bild: Topographie periodisch angeordneter Moleküle auf einer Silberoberfläche – © Ole Bunjes, Uni Göttingen) weiterlesen…

Lesehinweis: „Könnten wir Solarenergie aus dem Weltall beziehen?“

Esa und Nasa experimentieren

Photovoltaik-Anlagen würden im Weltraum viel mehr Solarenergie ernten als auf der Erde. Damit sie so viel Strom wie ein irdisches Kernkraftwerk erzeugt, müsste eine solche Anlage zwar rund 15 Quadratkilometer groß sein, aber solche Projekte könnten sich dennoch bald lohnen: „Das Konzept ist bereit für einen industriellen Ansatz“, sagte der Leiter der zuständigen Abteilung bei der Europäischen Weltraumorganisation (Esa), Leopold Summerer, im vergangenen Dezember. Die Esa fördert 13 Forschungsprojekte zum Thema – denn obwohl die Idee eines solchen Solarkraftwerks schon ein Vierteljahrhundert alt ist, muss noch viel Entwicklungsarbeit bewältigt werden – so ein in GEO abgedruckter Artikel aus P.M. und Informationen auf der Esa-Webseite. weiterlesen…

Spiegelmoleküle verraten Trockenstress von Wäldern

Veränderungen von Ökosystemen lassen sich über Emissionen chiraler Verbindungen genauer vorhersagen

Weltweit geben Pflanzen etwa 100 Millionen Tonnen an Monoterpenen an die Atmosphäre ab. Zu diesen flüchtigen organischen Molekülen zählen viele Duftstoffe wie beispielsweise das Molekül Pinen, das für seinen frischen Kiefernduft bekannt ist. Da diese Moleküle sehr reaktiv sind und winzige Aerosolpartikel bilden können, die zu Kondensationskernen für Regentropfen anwachsen können, spielen die natürlichen Emissionen eine wichtige Rolle für unser Klima – so eine Medienmitteilung  des Mainzer Max-Planck-Instituts für Chemie vom 07.09.2022. Für Klimavorhersagen ist es daher wichtig zu wissen, wie sich Monoterpen-Emissionen bei steigenden Temperaturen verändern werden. weiterlesen…

Weltweit erste Demonstrationsanlage für großtechnische elektrisch beheizte Steamcracker-Öfen

BASF, SABIC und Linde beginnen gemeinsam mit Bau

Eine neue Demonstrationsanlage mit 6 MW elektrischer Leistung aus Erneuerbaren Energien wird vollständig in einen bestehenden Steamcracker am BASF-Verbundstandort Ludwigshafen integriert. Die Technologie des vom BMWK mit 14,8 Millionen Euro geförderten Projekts hat das Potenzial, die CO2-Emissionen im Vergleich zu herkömmlichen Steamcrackern um mindestens 90 % zu reduzieren. Es soll 2023 in Betrieb gehen. (Pressebild: 3D-Grafik der weltweit ersten Demonstrationsanlage für großtechnische elektrisch beheizte Steamcracker-Öfen in Ludwigshafen – © BASF) weiterlesen…

>1,5° C: Mehrere Klima-Kipppschalter in Gefahr

Risiko des Überschreitens steigt infolge globaler Erwärmung

Wenn die globale Temperatur um mehr als 1,5° C über das vorindustrielle Niveau steigt, könnten mehrere Bereiche des Klima-Erdsystems umkippen. Das ist das Ergebnis einer am 09.09.2022 in Science veröffentlichten umfassenden neuen Untersuchung – so eine gemeinsame Pressemitteilung der Universität Exeter, des Stockholm Resilience Centre, Future Earth und des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK). Selbst beim derzeitigen Stand der globalen Erwärmung besteht bereits die Gefahr, dass im Erdsystem fünf gefährliche Klima-Kipppunkte überschritten werden – und die Risiken steigen mit jedem Zehntelgrad weiterer Erwärmung. Ein internationales Forscherteam hat die Belege für die Kipppunkte, ihre Temperaturschwellen, Zeitskalen und Auswirkungen, aus einer umfassenden Analyse von mehr als 200 Studien zusammengefasst, die seit 2008 veröffentlicht wurden, als die Kipppunkte des Klimas erstmals genau definiert wurden. (Grafik: Kippschalter im Erdsystem – © Köppen, Schellnhuber, Edenhofer, PIK-Potsdam, CC-BY-ND DE 3.0) weiterlesen…

Biogas wird konkurrenzfähig

Enormes Potenzial organischer Abfälle in Europa

Biogas wird in natürlicher Umgebung oder in speziellen Anlagen durch biologische Abbaureaktionen von organischem Material durch die Wirkung von Mikroorganismen und anderen Faktoren in Abwesenheit von Sauerstoff (d. h. in einer anaeroben Umgebung) erzeugt. Biomethan erhält man, wenn man dieses Biogas einem Waschprozess unterzieht, um den CO2-Gehalt zu verringern und die Methankonzentration zu erhöhen – so Pablo Moral Vega in einem Artikel am 02.09.2022 auf Illuminem. weiterlesen…

Grüner Wasserstoff aus der Luft

Luftfeuchtigkeit als Wasserquelle

Ein Forschungsteam um den Chemie-Ingenieur Gang Kevin Li von der University of Melbourne hat in Australien Prototypen gebaut, die Grünen Wasserstoff aus der Luft herstellen können. Einer der Prototypen wurde nur mit Sonnenenergie gespeist, der andere nur vom Wind angetrieben. Der Wirkungsgrad lag dabei deutlich über dem der bisher gängigen Elektrolyseure. Und bei der neuen Methode wird weder Süßwasser, noch mühsam und teuer aufbereitetes Salzwasser benötigt, sondern man bezieht den Wasserstoff aus der Luft. Das Verfahren wurde am 05.09.2022 open access in Nature Communications und später in zahlreichen Medien (u.a. Newsweek und Guardian) veröffentlicht. weiterlesen…

Kreislaufwirtschaft: Rohstoffe aus der Lampe

Virales Recycling von Seltenen Erden aus Leuchtstofflampen

Angesichts begrenzter Rohstoff-Vorkommen sind innovative Lösungen für das Recycling gefragt. Forscher des Helmholtz-Instituts Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) haben laut einer Medienmitteilung vom 05.09.2022 ein Verfahren entwickelt, mit dem sie Seltene Erden aus Leuchtstofflampen zurückgewinnen können. (Grafik: Das BioKollekt-Prinzip © Franziska Lederer, HZDR) weiterlesen…

Erste globale Klimarisikokarte für den Wald

Studie: Forsten in Zentral- und Westeuropa hohem Klimarisiko ausgesetzt

Der Klimawandel bringt Wälder zunehmend unter Druck. Ausgelöst durch Klimaextreme sind in Mitteleuropa in den letzten Jahren große Waldflächen abgestorben. Forschende unter Beteiligung der Technischen Universität München (TUM) haben nun die erste Klimarisikokarte für die Wälder der Erde erstellt. Diese zeigt: Neben Mitteleuropa sind Wälder im Westen Nordamerikas sowie der südliche Teil des borealen Nadelwaldgürtels und der östliche Amazonas besonders gefährdet. weiterlesen…

Effiziente Kohlendioxid-Reduktion unter sichtbarem Licht

Mit neuartigem, kostengünstigen Katalysator

Ein neuartiger Photokatalysator auf der Basis von Koordinationspolymeren für die CO2-Reduktion zeigt eine noch nie dagewesene Leistung und gibt Wissenschaftlern des Tokyo Tech Institute of Technology (Tokyo Tech) Hoffnung im Kampf gegen die globale Erwärmung. Dieser vielversprechende Photokatalysator, der aus reichlich vorhandenen Elementen hergestellt wird und keine komplexe Behandlung oder Modifizierung nach der Synthese erfordert, könnte den Weg für eine neue Klasse von Photokatalysatoren zur effizienten Umwandlung von CO2 in nützliche Chemikalien ebnen – so eine Veröffentlichung auf ACS Catalysis.. weiterlesen…