Kernfusion durch künstliche Blitze

Fusionsprozesse lassen sich durch gepulste elektrische Felder anstoßen

Gepulste elektrische Felder, die zum Beispiel durch Blitzeinschläge verursacht werden, machen sich als Spannungsspitzen bemerkbar und stellen eine zerstörerische Gefahr für elektronische Bauteile dar, denn sie richten beträchtlichen Schaden an. Ein Team vom Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) hat jetzt herausgefunden, dass solche Spannungsspitzen durchaus nützliche Eigenschaften haben können. In Physical Review Research berichten die Wissenschaftler, wie sich zum Beispiel Kernfusionsprozesse durch extrem starke und schnelle gepulste elektrische Felder deutlich verstärken lassen. (Bild: Künstlerische Darstellung der Potenzialbarriere der Fusionsreaktion von Bor-11 mit einem Proton, bei der drei Alphateilchen als Reaktionsprodukte entstehen – © HZDR, SahneweißCC BY 4.0) weiterlesen…

Mikro-Bohrturbine verbessert Effizienz der Geothermie

Jetzt zusätzliche Zweigbohrungen von der Hauptbohrung aus möglich

Als saubere und vor allem grundlastfähige Energiequelle wird Geothermie immer wichtiger. Doch die teilweise mehrere tausend Meter tiefen Bohrungen sind riskant und können manchmal auch fehlgehen. Fraunhofer-Wissenschaftler haben nun ein innovatives Werkzeug entwickelt und am 03.01.2022 publiziert, das zusätzliche Zweigbohrungen von der Hauptbohrung aus ermöglicht. Das senkt das Risiko von Fehlbohrungen und verbessert die Förderleistung. (Bild: Micro-Turbine-Bormeißel – © ieg.fraunhofer.de) weiterlesen…

„Magische“ Kombination für effektivere Hydrierungen

Paper von Chemikern aus Rostock und Olmütz in nature catalysis

Wasserstoff (H2), kleinstes chemisches Molekül und Hoffnungsträger für die Energiewende, wird bereits in vielen industriellen Prozessen – sogenannten Hydrierungen – zur umweltfreundlichen Herstellung von chemischen Produkten eingesetzt. Damit Wasserstoff sowohl zur Energiegewinnung als auch in Hydrierungen genutzt werden kann, ist es notwendig, die relativ stabile Wasserstoff-Wasserstoff-Bindung selektiv zu aktivieren und weiterreagieren zu lassen. Für diese molekularen Prozesse werden Katalysatoren benötigt, die meist auf teuren und vergleichsweise seltenen Edelmetallen wie Platin, Palladium oder Rhodium basieren. In einer Forschungskooperation zwischen dem Leibniz-Institut für Katalyse (LIKAT) in Rostock, Deutschland, und dem Regional Centre of Advanced Technologies and Materials (RCPTM) an der Palacký-Universität Olomouc (Olmütz) in der Tschechischen Republik ist es nun gelungen, deutlich einfachere Katalysatormaterialien, nämlich spezielle Eisensilikate, zu entwickeln. (Bilder: TEM-Aufnahmen des Fe/Fe-O@SiO2-Katalysators © Vishwas Chandrashekhar, LIKAT) weiterlesen…

Vor uns die Sintflut?

Nach der Klimakonferenz von Glasgow besteht wenig Anlass für Optimismus
Mit freundlicher Genehmigung – von aus Neue Gesellschaft Frankfurter Hefte

Die COVID-19-Pandemie hat das Wachstum der Weltwirtschaft zwar deutlich gebremst und die globale Mobilität reduziert, aber im Kampf gegen den Klimawandel brachte das offenbar keine Atempause. Im Gegenteil: Dem diesjährigen Treibhausgas-Bulletin der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) zufolge erreichte die CO2-Konzentration in der Atmosphäre 2020 einen neuen Höchststand von 413 ppm (parts per million), während der Wert 2019 noch bei 410,7 ppm lag. (Foto: COP26-Plenum Schlusssitzung – © UNFCCC-Team_Kiara Worth, unfccc.int, CC BY-NC-SA 2.0) weiterlesen…

Nächster Schritt bei Feststoffbatterie

BMBF-Kompetenzcluster für Festkörperbatterien (FestBatt) startet in zweite Förderphase – Plattform Charakterisierung wird unter KIT-Koordination fortgeführt

Mehr Sicherheit, größere Speicherkapazitäten, kürzere Ladezeiten – Festkörperbatterien sollen herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien zukünftig in fast allen Leistungsparametern übertreffen. Grundlagen dafür hat das Batterie-Kompetenzcluster FestBatt unter Beteiligung von Forschenden des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) erarbeitet. In einer zweiten Förderphase werden nun komplette Batteriesysteme und Methoden für die Produktion entwickelt. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert mit rund 23 Millionen Euro. ( Grafik: Schematischer Aufbau einer Festkörperbatterie – © (m. frdl. Genehmigung) JLU, Elisa Monte) weiterlesen…

Che­­mische Bezie­­hungs­­spiele ent­­wirrt

Atomare Dynamik der nukleophilen Substitutionsreaktion exakt beschrieben

Den Wettstreit zweier wichtiger Reaktionsmechanismen der organischen Chemie haben Physiker der Universität Innsbruck um Roland Wester im Labor des Instituts für Ionenphysik und Angewandte Physik – Molekulare Systeme genau beobachtet. Die detaillierte Untersuchung der Reaktionsdynamik eines aus neun Atomen bestehenden Reaktionskomplexes ist bisher einzigartig. Damit stoßen die Wissenschaftler in eine Größenordnung vor, die Anwendungen in vielen Bereichen der Chemie ermöglicht. (Grafik: Links im Bild Reaktionsprodukte der nukleophilen Substitutionsreaktion – rechts jene der Eliminierungsreaktion – © Uni Innsbruck, AG Wester) weiterlesen…

Propagandaschlacht ums Klima

Wie wir die Anstifter politischer Untätigkeit besiegen

Ein DGS-eBook von Michael E. Mann mit einem Vorwort des deutschen Science4Future-Wissenschaftlers Volker Quaschning und einem Nachwort des Meteorologen Özden Terli. Der Klimawissenschaftler Michel E. Mann zeige, wie die fossile Brennstoffindustrie seit 30 Jahren eine Kampagne führe, um von Schuld und Verantwortung abzulenken und Maßnahmen gegen den Klimawandel zu verzögern. In dem Buch präsentiert er seinen Aktionsplan zur Rettung des Planeten, so der Heise-Verlag in seiner Ankündigung. (Titel: Michael E. Mann, Propagandaschlacht ums Klima – © DGS, Heise Medien) weiterlesen…

Warum Lithium-Akkus explodieren können

Neues Modell erklärt Dendritenwachstum in Batterien

Lithiumbasierte Batterien sind extrem leistungsfähig – aber womöglich hochexplosiv. Beim wiederholten Aufladen eines solchen Akkus können sich sogenannte Dendriten bilden, die einen Kurzschluss auslösen: die Batterie geht in Flammen auf. Bereits Anfang 2021 haben Chemiker der Universität Ulm ein Modell entwickelt, das erklärt, wie und warum bestimmte Metalle bei der Abscheidung Dendriten bilden. Dieser für die Batterieforschung bedeutende wissenschaftliche Beitrag ist als „Hot paper“ in „Angewandte Chemie“ erschienen. (Grafik: Dendritenbildung in Li-Batterien – © Angewandte Chemie – BY-NC-ND 4.0) weiterlesen…

Son­nen­ener­gie in Schwe­fel spei­chern

DLR: Chemischer Kreislaufprozess

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat zusammen mit europäischen Forschungspartnern ein Verfahren entwickelt, mit dem sich mit Hilfe von Sonnenenergie aus Schwefel klimaneutral Strom erzeugen lässt. Eine erste Testreihe im Technikumsmaßstab wurde nun erfolgreich abgeschlossen. Basis des Verfahrens ist ein chemischer Kreislaufprozess. Hierbei wird Schwefel in speziellen Kraftwerksturbinen verbrannt und zu Schwefelsäure umgewandelt. Die Schwefelsäure lässt sich mit Hilfe von Sonnenwärme CO2-frei wieder in reinen Schwefel umwandeln, der erneut als Brennstoff dienen kann. weiterlesen…

Intelligente Batteriezellproduktion

BMBF-Förderung mit rund 44 Millionen Euro – erste Ergebnisse

Schnell und kostengünstig, zugleich aber wandlungsfähig und mit hoher Produktqualität sind die Anforderungen an die künftige Produktion von Batteriezellen. Das vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) koordinierte Batterie-Kompetenzcluster Intelligente Batteriezellproduktion (InZePro) zielt darauf ab, Produktionssysteme ganzheitlich zu optimieren und sie flexibler hinsichtlich Menge, Format, Material und eingesetzter Technologie zu machen. Gelingen kann dies etwa durch prozessübergreifende, datengetriebene Optimierungsansätze sowie Industrie 4.0-Lösungen. weiterlesen…