Chemiker designen „molekulares Flaggenmeer“

Nanostrukturen bauen sich selbst zusammen und bedecken spezifische Oberflächen

Forschende der Universität Bonn haben eine molekulare Struktur entwickelt, die Graphit-Oberflächen mit einem Meer winziger beflaggter „Fahnenstangen“ bedecken kann. Die Eigenschaften dieser Beschichtung lassen sich vielfältig variieren. Möglicherweise lassen sich auf ihrer Basis neue Katalysatoren entwickeln. Auch für die Vermessung der nanomechanischen Eigenschaften von Proteinen könnten sich die Verbindungen eignen. Die Ergebnisse wurden vorab online in Angewandte Chemie veröffentlicht. Nun ist die Printausgabe erschienen, die auf ihrem Titelbild (re. © Joshua Bahr/Uni Bonn) ein Teil des Flaggenmeers zeigt. weiterlesen…

Katastrophenschutz durch Simulation

Gletscherseen können ziemlich gefährlich werden

Die Anzahl der Gletscherseen hat sich in den vergangenen 40 Jahren verdoppelt. Für Menschen, die in Hochgebirgstälern leben, bilden sie eine Gefahr: Bei Gletschersee-Ausbrüchen entsteht eine schlammige Sturzflut, die sich mit hoher Geschwindigkeit talabwärts bewegt. Forschende der Hochschule München haben erstmals simuliert, was in einem Himalaya-Tal im Königreich Bhutan im Katastrophenfall passiert. weiterlesen…

Bakterien als Klima-Helden

Ethanol oder Milchsäure aus Formiat

Auf dem Weg in eine kohlenstoffneutrale Kreislaufwirtschaft werden Technologien benötigt, die als Rohstoff CO2 verwenden. In Form von Formiat etwa kann CO2 von bestimmten Bakterien verstoffwechselt werden. Acetogene sind eine solche Gruppe von Bakterien. Sie bilden beispielsweise die wichtige Basischemikalie Essigsäure. Manipuliert man diese Bakterien dahingehend, dass sie Ethanol oder Milchsäure produzieren, ließe sich eine umfassende Kreislaufwirtschaft für das Treibhausgas CO2 realisieren. Damit der Prozess nachhaltig ist, wird das CO2 direkt aus der Luft gewonnen und unter Verwendung von erneuerbarer Energie zu Formiat umgewandelt. Eine Medienmitteilung der TU Wien – publiziert in Metabolic Engineering. weiterlesen…

Flüssige Kraftstoffe aus Kohle

Elektrokatalysator a-CuTi@Cu wandelt CO2 in Multikohlenstoffprodukte um

Wie ein chinesisches Forscherteam in Angewandte Chemie berichtet, produziert aktives Kupfer auf einer amorphen Kupfer/Titan-Legierung Ethanol, Aceton und n-Butanol mit hoher Effizienz. Ein neuer Elektrokatalysator namens a-CuTi@Cu wandelt CO2 in flüssige Brennstoffe um. Das Team der Universität Foshan (Foshan, Guangdong), der University of Science and Technology of China (Hefei, Anhui) und der Xi’an Shiyou University (Xi’an, Shaanxi) hat einen neuartigen Elektrokatalysator entwickelt, der CO2 effizient in flüssige Kraftstoffe mit mehreren Kohlenstoffatomen (C2-4) umwandelt. Die Hauptprodukte sind Ethanol, Aceton und n-Butanol. weiterlesen…

„Jetzt handeln, um Kohlendioxidemission zu stoppen“

Fast 200 Teilnehmende diskutierten im Rahmen der 4. Carbon2Chem-Konferenz Wege zu nachhaltiger Industrie

Einblicke in Projekte zur Gestaltung einer klimaneutralen und nachhaltigen Industrie auf der einen, aktuelle Ergebnisse aus dem Verbundprojekt Carbon2Chem® auf der anderen Seite – die 4. Konferenz zur nachhaltigen chemischen Konversion in der Industrie bescherte knapp 200 Teilnehmenden Ende November 2021 einen intensiven Tag – so eine Medienmitteilung aus dem Oberhausener Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT). Das Motto der hybriden Veranstaltung: „Carbon2Chem – Baustein für den Klimaschutz“. weiterlesen…

Team von „Superhelden“ ermöglicht erfolgreiche OER

Neue Katalysatoren für die elektrochemische Wasserspaltung

Für die großtechnische Erzeugung von Wasserstoff durch Wasserelektrolyse ist die Entwicklung von langzeitstabilen und aktiven Katalysatoren für die Sauerstoffentwicklungsreaktion (OER) nach wie vor eine zentrale Herausforderung. Die meisten Katalysatoren leiden unter schwerer struktureller Korrosion, die bei schwankenden Potenzialen noch ausgeprägter wird. Einem Team von Wissenschaftlern der RWTH Aachen, der TU Berlin und des MPI CEC ist es gelungen kubische mangan- und cobalthaltige Partikel herzustellen, die als Katalysatoren für die elektrochemische Wasserspaltung eingesetzt werden können. (Bild: Catalysis Science & Technology 22, Cover – © rscl.li/catalysis)) weiterlesen…

PV-Weltrekord wieder beim HZB

Fast 30 % Wirkungsgrad bei Tandemsolarzelle der nächsten Generation

Drei Teams des Helmholtz-Zentrums Berlin für Materialien und Energie unter der Leitung von Prof. Christiane Becker, Prof. Bernd Stannowski und Prof. Steve Albrecht schafften es gemeinsam, den Wirkungsgrad von komplett in-house hergestellten Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen auf den neuen Rekordwert von 29,8 % zu steigern. Der Wert ist bereits vom Fraunhofer ISE CalLab zertifiziert und nun offiziell in den NREL-Charts, der „offiziellen Effizienz-Weltrangliste“ (pv magazine), verzeichnet. Damit rücke die 30-Prozent-Marke in greifbare Nähe, so eine Medienmitteilung aus Berlin-Adlershof. weiterlesen…

Mehr Strom, weniger Kohlendioxid

Erfolg bei der Carbon Removal Student Competition

Biogas ist ein wichtiger Faktor bei der Umsetzung der Energiewende. Doch der Wirkungsgrad der Anlagen lässt sich steigern. Junge Forscher der Technischen Universität München (TUM) haben ein Anlagenkonzept entwickelt, das mehr Strom produzieren und klimafreundlicher arbeiten soll. Damit überzeugte das Team auch bei der XPRIZE Carbon Removal Student Competition, dem „größten Förderpreis der Geschichte“, der durch die Stiftung des Unternehmers Elon Musk gefördert wird, und Studenten für Erkenntnisse auszeichnet, den Klimawandel zu bekämpfen, indem sie neue technische Lösungen für die Abscheidung und Umwandlung von Kohlenstoff in der Atmosphäre entwickeln. Die Doktoranden und jungen Forscher gewannen im weltweiten Wettbewerb 250.000 US-Dollar Anschubförderung für die Umsetzung ihres Konzepts. (Foto: Anlagenkonzept BioCORE – © Fabian Vogl/TUM) weiterlesen…

Viskos und elastisch: Gletscher verhalten sich „fester“ als gedacht

AWI-Forscher zeigen: Elastische Verformung spielt viel wichtigere Rolle als bislang bekannt

Schmelzende Gletscher tragen erheblich zum globalen Meeresspiegelanstieg bei. Um diesen möglichst exakt vorhersagen zu können, müssen alle relevanten Prozesse in den großen Gletschern der Welt in Computermodellen realitätsnah nachgebildet werden. In den meisten Simulationen wird das Eis dabei ausschließlich als fließender Körper betrachtet. Wie eine Modellierungsstudie unter Leitung des Alfred-Wegener-Instituts nun nachweist, wurden dabei die Festkörpereigenschaften des Eises zu stark vernachlässigt. So konnten die Forschenden am Beispiel eines Gletschers an der Küste Grönlands zeigen, dass etwa die Gezeiten des Meeres das Eis noch in mehreren Kilometern Entfernung landeinwärts elastisch verformen. Die Untersuchung ist in Nature Communications: Earth & Environment open access erschienen. weiterlesen…

Stromausbeute fast doppelt so hoch

ISE: „Matrix“-Schindelmodule effizienter bei Verschattung

Wissenschaftler des Freiburger Fraunhofer ISE haben laut pv magazine die Leistung ihres neu eingeführten „Matrix“-Ansatzes zur Verschaltung von geschindelten Solarzellen untersucht – mit positivem Ergebnis: Dank optimierter Stromflüsse fällt die Energieausbeute des „Matrix“-Ansatzes unter zufälliger Verschattung fast doppelt so hoch aus wie bei Standardverschaltung von Schindelzellen. Das haben sie in Progress in Photovoltaics veröffentlicht (open access). weiterlesen…