Mehr Daten in der Chemie

Berichte über negative Ergebnisse würden die Planung von chemischen Synthesen verbessern

Unzählige chemische Experimente sind in Datenbanken zugänglich. Dennoch sind diese Daten nicht gut genug, um mithilfe von künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen bei neuen Synthesen Produktausbeuten vorherzusagen, hat ein Forschungsteam um Frank Glorius von der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster herausgefunden. Wie in Angewandte Chemie berichtet, liegt die schlechte Datenqualität vor allem auch an der Neigung der Wissenschaftler, fehlgeschlagene Experimente nicht zu veröffentlichen. Bei der Vorhersage von Molekülstrukturen und Materialeigenschaften leisten maschinelle Lernwerkzeuge bereits sehr viel. Geht es aber konkret um die Produktausbeute bei einer Synthese, liefern KI-basierte Modelle nur ungenaue Vorhersagen. (Foto: Symbolbild Chemie-Labor – © bdyczewski, pixabay.com) weiterlesen…

Emissionsbilanzen im Lebensmittelsektor

Gemeinsame Verantwortung entlang der Wertschöpfungskette

Ein neuer Ansatz für die Bilanzierung der im Lebensmittelsektor verursachten Emissionen, der auch den Agrarhandel berücksichtigt, könnte dazu beitragen, die Ziele der Treibhausgas-Reduzierung zu erreichen. Eine Studie, die jetzt open access in Nature Communications veröffentlicht wurde, kommt zu dem Schluss, dass es erhebliche Auswirkungen haben könnte, wenn die Verantwortung für die Emissionsminderung auf alle Länder entlang der Wertschöpfungskette eines Produkts verteilt wird. weiterlesen…

Mehrwertsteuer ökologisch und sozial gestalten!

UBA schlägt vor: Null Prozent auf pflanzliche Grundnahrungsmittel und öffentlichen Verkehr

Das Umweltbundesamt (UBA) schlägt vor, die Mehrwertsteuer stärker an ökologischen und sozialen Kriterien auszurichten. Kern des „Entlastungspaket Klima und Umwelt“ ist es, pflanzliche Grundnahrungsmittel wie Obst, Gemüse, Getreideerzeugnisse und pflanzliche Öle und den öffentlichen Personenverkehr ganz von der Mehrwertsteuer zu befreien. (Grafik: UBA-Vorschläge für eine umweltorientierte Reform der Mehrwertsteuer – © UmweltBundesamt) weiterlesen…

Gesunder Boden, gesunder Planet

Bodenqualität als Schlüsselfaktor für eine bessere Pflanzenproduktion und ein widerstandsfähiges Klima

Gesunde, hochwertige Böden führen zu robusteren und beständigeren Ernteerträgen und sind der Schlüsselfaktor für die Anpassung an den Klimawandel, wie eine neue Studie zeigt. In China könnten geeignete Maßnahmen zur Verbesserung der Bodenqualität den durch den Klimawandel bedingten Rückgang der Pflanzenproduktion um 20 % verringern. „Böden werden oft nur als Kohlenstoffspeicher betrachtet, die auf den Klimawandel und die Bewirtschaftung reagieren. Die Bodenqualität ist jedoch entscheidend, wenn es um die Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Klimawandel und die künftige Ernährungssicherheit geht. Die Bedeutung der Bodenqualität für die Produktivität der Böden und damit das Potenzial, Kohlenstoff in Ökosystemen zu binden, wurde bisher nicht ausreichend berücksichtigt“, sagt Christoph Müller vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK), Mitautor der Studie. weiterlesen…

Mit Sonnenlicht Chemie-Industrie nachhaltiger machen

Solargetriebene Katalysatoren erhöhen Effizienz<

Einem Forschungsteam der Universitäten Ulm und Jena ist es gelungen, die Entwicklung solargetriebener Katalysatoren entscheidend voranzutreiben. Ihre optimierten Photokatalysatoren sind effektiver als herkömmliche thermische Katalysatoren und legen damit einen Grundstein für die nachhaltige Nutzung regenerativer Energien in der Chemie-Industrie, haben sie am 09.07.2022 veröffentlicht. Der Vorteil: Für eine Umstellung der Prozesstechnik auf sonnenbasierte Verfahren brauche es keine großen Investitionen. weiterlesen…

Umwandlung von atmosphärischem CO2 in energiereiche Chemikalien

Ameisensäure aus CO2 mithilfe einer auf Aluminiumoxid basierenden Verbindung

Die Photoreduktion von CO2 in transportable Brennstoffe wie Ameisensäure (HCOOH) ist eine „großartige Möglichkeit, dem steigenden CO2-Gehalt in der Atmosphäre zu begegnen“ – so eine Medienmitteilung Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) vom 16.05.2022. Zu diesem Zweck hat ein japanisches Forschungsteam ein leicht verfügbares Mineral auf Eisenbasis ausgewählt und auf einen Aluminiumoxidträger aufgebracht, um einen Katalysator zu entwickeln, der CO2 mit einer Selektivität von 90 % effizient in HCOOH umwandeln kann. Ähnliches berichteten chinesische Wissenschaftler vor einem halben Jahr: solarify.eu/ameisensaeure-aus-kohlendioxid-und-wasser. weiterlesen…

Auf dem Weg zur Super-Batterie

Forschungs-Neutronenquelle ermöglicht Einblick in Lithium-Akkus

Mit Neutronen hat ein Forschungsteam unter Leitung der Technischen Universität München (TUM) tief in das Innere von Batterien geblickt, während diese geladen und entladen wurden. Die aus den Beobachtungen gewonnenen Erkenntnisse könnten dabei helfen, Ladevorgänge zu optimieren. Wird ein Elektro-Auto aufgeladen, steigt die Ladeanzeige anfangs schnell, zum Schluss .aber deutlich langsamer. „Das ist wie beim Einräumen eines Schranks: Am Anfang ist es einfach, Gegenstände in den Schrank zu stellen, aber je voller er wird, desto mehr muss man sich anstrengen einen freien Platz zu finden“, erklärt Anatoliy Senyshyn von der Forschungs-Neutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz (FRM II) der Technischen Universität München (TUM). weiterlesen…

Photokatalytische Wasserspaltung: Licht statt Strom

Neue Art von Grünem Wasserstoff

Wasserstoff könnte ein wichtiger Teil unserer zukünftigen Energieversorgung sein: Man kann ihn lagern, transportieren und bei Bedarf verbrennen. Der Großteil des heute verfügbaren Wasserstoffs entsteht allerdings als Nebenprodukt der Erdgasförderung – das kann aus Klimaschutzgründen nicht so bleiben. Grüner Wasserstoff wird heute meist durch Elektrolyse mit Erneuerbarem Strom erzeugt, also Aufspaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff mit Hilfe von elektrischem Strom, der aus erneuerbaren Energiequellen kommt, zum Beispiel von Photovoltaikanlagen. An der TU Wien wurde einer Medienmitteilung vom zufolge eine photokatalytische Methode entwickelt, die diesen Vorgang direkter und kontrollierbarer macht. weiterlesen…

Weiterer Durchbruch auf dem Weg zu nachhaltigerer Photochemie

Forschungsteam aus Mainz und Berlin realisiert mittels Chromverbindungen erstmalig effiziente Energieumwandlung

Nachhaltige chemische Anwendungen müssen erneuerbare Energiequellen, erneuerbare Rohstoffe und reichlich vorhandene Elemente einsetzen können. Bislang funktionieren viele Techniken jedoch nur mit teuren Edelmetallen oder Seltenerdmetallen, deren Gewinnung gravierende Auswirkungen auf die Umwelt haben kann. Einem Forscherteam aus Mainz und Berlin ist laut einer Medienmitteilung vom 02.06.2022 ein Durchbruch bei der Verwendung von Chrom gelungen. (Foto: Reines, aluminothermisch gewonnenes Chromstück – © Tomihahndorf – ‚Foto aus meiner Elementesammlung‘ Gemeinfrei, commons.wikimedia.org) weiterlesen…

Erstmals Wasserverteilung in Brennstoffzelle in 4D sichtbar gemacht

Effizientere und kostengünstigere Brennstoffzellen möglich

Teams aus Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und University College London (UCL) haben zum ersten Mal die Wasserverteilung in einer Brennstoffzelle dreidimensional und in Echtzeit (= 4D) visualisiert. Dafür werteten sie Messdaten aus, die noch an der Neutronenquelle BER II am HZB gewonnen wurden. Seit Ende 2019 ist sie planmäßig abgeschaltet. Die Arbeiten werden jetzt im Rahmen der gemeinsamen Forschungsgruppe „NI-Matters“ zwischen dem HZB, dem Institut Laue-Langevin und der Universität Grenoble (Frankreich) fortgeführt. Die Analyse öffnet neue Möglichkeiten zu effizienteren und damit kostengünstigeren Brennstoffzellen. (Bild: Screenshots der Messungen – © HZBopen access) weiterlesen…