Neue Katalysatoren für harnstoffbasierte Brennstoffzellen

„Wissenschaftler erreichen modernste Leistung mit kostengünstigen Elektroden ohne Edelmetalle“

Brennstoffzellen, die durch den Abbau des weit verbreiteten organischen Moleküls Harnstoff sauberen Strom erzeugen, könnten eine wichtige Ressource werden, um die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern. Die modernen Katalysatoren für diese Zellen erfordern jedoch Edelmetalle, was sie für die Massenproduktion unerschwinglich macht. Um dieses Problem zu lösen, erforschten Wissenschaftler der Korea Maritime & Ocean University eine neuartige Familie von nanostrukturierten Katalysatoren aus preiswerten Verbindungen auf Nickelbasis und ebneten damit den Weg für die Kommerzialisierung zugänglicher Brennstoffzellen auf Harnstoffbasis. weiterlesen…

Thorium als Uran-Ersatz

„Wunderreaktoren“ verheißen Energieparadies – angeblich

„Viele Länder setzten auf Kernkraft, um CO2-frei Energie herzustellen. In den nächsten Jahren könnten Thorium-Reaktoren die Dominanz der Uran-Kraftwerke brechen. Sie wollen Strom billiger und sicherer herstellen“, schreibt Gernot Kramper am 07.01.2022 im stern. Unmittelbar nach dem GAU von Fukushima waren 80 Prozent der Deutschen für die Abschaltung – jetzt, wo Ende Dezember drei AKW aus dem Netz gingen, nur noch 42. Dafür lebt mit dem EU-Taxonomie-Entwurf die Diskussion um den angeblich grünen Atomstrom (was er nicht ist) wieder auf. Vor allem aber über den kleinen, praktischen Thorium-Reaktor auch „Salschmelzreaktor“ (MSR) genannt. weiterlesen…

Sauerstoffproduktion im Dunkeln

Erstmals bei Archaeen nachgewiesene Fähigkeit könnte bisherige Sicht auf marinen Stickstoffkreislauf verändern

Es gäbe keinen Sauerstoff auf der Erde, wenn es nicht das Sonnenlicht gäbe, die Schlüsselkomponente der Photosynthese. Nun haben Forscher die entdeckt, dass Sauerstoff auch ohne Sonnenlicht produziert wird, möglicherweise tief unter der Meeresoberfläche. Aber nur wenige Mikroorganismen sind in der Lage, Sauerstoff in völliger Dunkelheit herzustellen. Ein neues Mitglied in diesem exklusiven Kreis ist der extrem kleine Einzeller Nitrosopumilus maritimus. Er kommt häufig in Meeresregionen mit sehr geringen Sauerstoffkonzentrationen vor und gehört zu den Archaeen. (Bild: Archaeon Nitrosopumilus Maritimus – © presse.uni-oldenburg.de) weiterlesen…

Aanthropogene Einflüsse verursachten 1965-2014 zunehmende Aridifizierung des Globus

Austrocknung gut dokumentiert, aber relativ wenig erforscht

Die weit verbreitete Austrocknung der Landoberfläche stellt die Umwelt vor erhebliche Herausforderungen und ist im Allgemeinen gut dokumentiert. Die Mechanismen, die der zunehmenden Trockenheit zugrunde liegen, sind jedoch noch relativ wenig erforscht. Wissenschaftler der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, der Universität von Nanjing (China) und der Universität von Knoxville sowie dem Oak Ridge National Laboratory (ORNL), Tennessee (USA), haben die anthropogenen und natürlichen Faktoren untersucht, die sich auf die langfristigen globalen Veränderungen der Trockenheit auswirken. (Foto: Dürre in der Folsom Lake Marina: „No Fishing“ nach vier Jahren Trockenheit in Kalifornien – © Robert Couse BakerCC_BY_20) weiterlesen…

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…