Quantenchemie auf dem Prüfstand

Graduiertenkolleg der Uni Göttingen setzt neue Standards für Computersimulationen

In Zukunft werden immer mehr Medikamente, Materialien und Katalysatoren allein durch Computersimulationen entworfen, getestet und weiterentwickelt. Dafür sind jedoch Algorithmen nötig, die genau genug sind, um die Chemie des wirklichen Lebens vorherzusagen. Ein besonderes Beispiel ist die Katalyse, bei der die elementaren Ratenkonstanten (die Geschwindigkeit, mit der Reaktionen ablaufen) mit quantenchemischen Methoden modelliert werden können. Einem Team der Universität Göttingen und des Max-Planck-Instituts für Multidisziplinäre Naturwissenschaften in Göttingen ist es nun gelungen, die elementaren Geschwindigkeitskonstanten für die Rekombination von Wasserstoffatomen an Platin zu Wasserstoffmolekülen zu bestimmen. Die Arbeit wurde in Science veröffentlicht. weiterlesen…

Klima, Krieg und Flucht

Als hätten wir es nicht gewusst
Blutzoll der fossilen Energieträger
Jede Sekunde flieht ein Mensch vor Klimafolgen

von Gerhard Hofmann

Ein Tag wie jeder andere. Das ZDF meldet: „Hunderte im Mittelmeer gerettete Flüchtlinge haben am 29.07.2022 weiter auf die Zuweisung eines Hafens gewartet. Während die mehr als 430 Überlebenden auf der ‚Sea-Watch 3‘ die Nachricht erhielten, im italienischen Hafen Tarent an Land zu gehen, harrten auf der ‚Ocean Viking‘ und der ‚Geo Barents‘ insgesamt mehr als 1.000 Menschen weiter auf hoher See aus. Trotz der Gefahren gibt es keine staatlich organisierte Seenotrettung mehr auf dem Mittelmeer. Lediglich die Schiffe ziviler Organisationen halten Ausschau nach in Not geratenen Migranten.“(Foto: Sea Watch 3 – © Chris Grodotzki, Sea-Watch.org, commons.wikimedia.org, CC BY-SA 4.0) weiterlesen…

Steinbeis: Effiziente Speicherung von Wasserstoff

Konsortium entwickelt innovatives Konzept – Projektstart von MOST-H2

Die großflächige Nutzung von Wasserstoff als Energieträger ist eine zentrale Aufgabe, um Klimaziele und Energieunabhängigkeit in Europa zu erreichen. Das von der EU geförderte Projekt MOST-H2: “Novel metal-organic framework adsorbents for efficient storage of hydrogen” entwickelt daher ein innovatives Konzept zur Wasserstoffspeicherung, vom Labor bis zum Tank. Mit einem Budget von rund 6 Millionen Euro über zwei Jahre  konzentriert sich das Projekt auf Forschung und Innovation, um eine neue Speicherlösung auf Basis von metallorganischen Frameworks zu entwickeln. weiterlesen…

Heizbedarf mit recycelter Wärme decken

Studie zeigt, wie Hitze aus dem Boden zum Heizen recycelt werden könnte

Die angestaute Wärme im Erduntergrund hat großes Potenzial für die Wärmeversorgung. Die durch Verstädterung, Industrialisierung und Klimawandel erzeugte Hitze könnte mit flachen Geothermiesystemen erschlossen werden und über Jahrzehnte hinweg nahezu den kompletten Wärmebedarf in vielen Regionen der Welt decken. Das zeigt ein internationales Forschungsteam von Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU), KIT Karlsruhe und Dalhousie University in Halifax, Kanada, in der Untersuchung ‚Wärmerückgewinnung aus dem oberflächennahen Bereich ist eine nachhaltige Alternative zur globalen Raumheizung‘, die soeben open access in Nature Communications veröffentlicht wurde. weiterlesen…

Heute ist Erdüberlastungstag: Ressourcen für 2022 verbraucht

Drei Erden wären nötig

Es ist ein alter Hut, verschlimmert sich aber ständig: „Wir Menschen leben nicht nachhaltig,“ so das Umweltbundesamt (und viele NGO) in einer Medienmitteilung vom 26.07.2022. Der Earth Overshoot Day am 28.07.2022 markiert das Datum, an dem die Menschheit alle biologischen Ressourcen verbraucht hat, die die Erde im Laufe eines Jahres regeneriert, so Berechnungen des Global Footprint Network. Es muss mehr für Klima- und Ressourcenschutz getan werden. Hierzu können neben der Politik auch Verbrauchern beitragen. (Grafik: Earth Overshoot Days 2022 – Grafik © footprintnetwork) weiterlesen…

BaWü-Verkehrsministerium fördert Weiterentwicklung der CO2-Abscheidung

Negative Emissionen mit „Direct Air Capture Technologien aus Baden-Württemberg“

Der hohe CO2-Ausstoß ist eine der Hauptursachen für Klimawandel und Erderwärmung. Das Direct Air Capture-Verfahren (DAC) soll die Produktion klimaschonender Kraftstoffe ermöglichen. Auch für die heimische Industrie sieht die Landesregierung Chancen und fördert ein Forschungsprojekt zur Filterung von CO2 aus der Luft. Verkehrsminister Winfried Hermann: „Für die Produktion von strombasiertem Kerosin als klimaschonendem Treibstoff werden große Mengen CO2 benötigt. Daher müssen gängige Direct-Air-Capture-Technologien zur Gewinnung von CO2 aus der Luft weiterentwickelt und effizienter werden, sowohl im Hinblick auf die Filtermengen als auch auf den Energieeinsatz.“ (Bild: Synthetische Kraftstoffe: Zapfhähne für OME H2 und Solarstrom – © PPP Schlögl, MPI CEC) weiterlesen…

Transportwiderstand begrenzt Leistung organischer Solarzellen

Bessere Energie-Ausbeute durch Verständnis des Leistungsverlusts

Eine gemeinsame Forschungsarbeit der TU Chemnitz und mehrerer Partneruniversitäten zeigt, wie langsame Elektronen den Wirkungsgrad neuartiger organischer Solarzellen verringern. Herkömmliche Solarzellen sind inzwischen hoch entwickelt und werden bereits in großem Umfang eingesetzt. Die Herstellung ist jedoch aufwändig, denn sie erfordert ein Hochvakuum mit hohen Temperaturen. So kann es bis zu fünf Jahre dauern, bis die für die Produktion eingesetzte Energie durch den Betrieb kompensiert ist. Dagegen können Solarzellen auf Basis organischer Halbleiter energie- und kostensparend gedruckt werden. Begrenzungen des Wirkungsgrades müssen allerdings näher beleuchtet werden. Ein Forschungsteam unter der Leitung der Professur Physik: Optik und Photonik kondensierter Materie der Technischen Universität Chemnitz (Leitung: Prof. Carsten Deibel) hat untersucht und am 01.07.2022 open access in Nature Communications publiziert, welche Hauptfaktoren für die Leistungsbegrenzung organischer Solarzellen entscheidend sind. (Foto: Optik und Photonik kondensierter Materie – © TU Chemnitz Professur Physik) weiterlesen…

Polyfluorierte Kohlenwasserstoffe an Oberfläche adsorbieren

Heidelberger Wissenschaftler entwickeln neue kristalline Materialien

Die Emission von Treibhausgasen trägt maßgeblich zur globalen Erderwärmung bei. Doch nicht nur CO2, sondern auch fluorhaltige Gase – darunter sogenannte per- oder polyfluorierte Kohlenwasserstoffe, kurz PFC – haben einen signifikanten Anteil daran. Wissenschaftler am Organisch-Chemischen Institut der Universität Heidelberg unter der Leitung von Prof. Michael Mastalerz haben laut einer Medienmitteilung vom 22.07.2022 neue kristalline Materialien entwickelt, mit denen die Moleküle solcher Fluor-Kohlenstoff-Verbindungen selektiv adsorbiert werden können. Diese porösen Kristalle lassen sich möglicherweise, so hoffen die Heidelberger Forscher, für eine gezielte Bindung und Rückgewinnung von PFC nutzen. (Grafik: Im Hintergrund: lichtmikroskopische Bilder des einkristallinen Materials der formstabilen Käfigverbindung. Im Vordergrund: Stabmodell der Einkristallstruktur, grau: Kohlenstoff, weiß: Wasserstoff, rot: Sauerstoff, blau: Stickstoff und grün: Fluor – © Prof. Michael Mastalerz) weiterlesen…

EU-Projekt zur verstärkten Verwendung von recycelten Kunststoffen in Elektronik-Produkten gestartet

Kreislaufwirtschaft

Als Teil des EU-Aktionsplans zur Kreislaufwirtschaft wurde 2018 die Strategie für Kunststoffe verabschiedet, die den Anteil recycelter Kunststoffe in neuen Produkten erhöhen soll. Als zentrales Element sollte sichergestellt werden, dass bis 2025 zehn Millionen Tonnen recycelter Kunststoffe in neuen Produkten in den europäischen Markt einfließen1, während es 2016 noch weniger als vier Mio. t waren2. Hier setzt das INCREACE-Projekt an. Mit diesem Projekt, an dem unter anderem das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM beteiligt ist, soll der Einsatz recycelter Kunststoffe in verschiedenen Produkten mittels innovativer und interdisziplinärer Lösungen entlang der Recycling-Wertschöpfungskette gesteigert werden. Dieser systemische Rahmen ist in den EEE-Kontext eingebettet. weiterlesen…

Weltweit erste organische Solarzelle aus recyceltem Material

EU-Konsortium FlexFunction2Sustain realisiert

Die Partner des EU-Projektes FlexFunction2Sustain planen, ein Netzwerk für innovative Lösungen für nachhaltige und intelligente Produkte aus Papier und Plastik, um KMU, Start-Ups und der Industrie bei der Entwicklung und Markteinführung zukunftsweisender Produkte zu unterstützen – so eine Medienmitteilung aus dem Dresdner Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP. Nach den ersten zwei Jahren sind eine Reihe von vielversprechenden Ergebnissen und Prototypen entstanden, die im Rahmen der Conference on Industrial Technologies IndTech 2022 in Grenoble vorgestellt wurden. Darunter ein kürzlich finalisiertes Highlight: Die erste funktionierende organische Solarzelle auf recyceltem Material. weiterlesen…