55% bis 2030 und 100% bis 2050

ISE: Was bedeutet das CO2-Reduktionsziel der EU für die deutsche Energiewende?

Die EU-Zielverschärfungen auf dem Weg zur Klimaneutralität sehen im Kontext des Green Deal eine Reduktion der CO2-Emissionen um 55% bis 2030 und 100% bis 2050 vor. Vor dem Hintergrund dieser verschärften Parameter stellt sich die Frage nach der Auswirkung auf die deutsche Energiewende. Das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) hat – einer Medienmitteilung folgend – auf Basis seines Energiesystemmodells REMod die Konsequenzen für den Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland berechnet und stellt die Ergebnisse nun in einer erneuerten Kurzstudie vor. weiterlesen…

H2-Herstellung mit Licht und Farbstoffen

Forscherteam aus Jena und Ulm produziert metallfrei Wasserstoff

Die Gewinnung von molekularem Wasserstoff als alternativer, erneuerbarer und sauberer Energieträger ausgehend von Wasser und Licht ist ein zentrales Element der solaren Energieumwandlung und -speicherung. Ein Team des Sonderforschungsbereichs „CataLight“ der Universitäten Jena und Ulm hat neuartige organische Farbstoffe mit edelmetallfreien Katalysatormolekülen kombiniert, die unter Lichtbestrahlung in Wasser gasförmigen Wasserstoff freisetzen. In der am 22.12.2020 auf der Internetseite der Friedrich-Schiller-Universität Jena und in Chemistry Europe veröffentlichten Untersuchung heißt es, das Substitut habe einen bemerkenswerten Einfluss in Bezug auf Langlebigkeit und Wirkung nach der Anregung durch sichtbares Licht gezeigt. weiterlesen…

Infrastruktur für grünen Wasserstoff im Reallabor

Reallabor der Energiewende in Grenzach-Wyhlen für lokale Energie- und Rohstoffversorgung

Das Reallabor der Energiewende für H2in Wyhlen im baden-württembergischen Grenzach-Wyhlen bei Basel geht am 01.01.2021 an den Start. In den kommenden Jahren werden die beteiligten Fachleute im Rahmen des Reallabors eine bestehende Power-to-Hydrogen-Infrastruktur ausbauen und praktisch testen. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie hat nun den Förderbescheid über rund 13,5 Millionen Euro an die Verbundpartner übermittelt. (Foto: Industrielle Power-to-Gas-Anlage Wasserkraftwerk Grenzach-Wyhlen – © Energiedienst.de) weiterlesen…

Katalytische Aktivität einzelner Kobaltoxid-Nanopartikel

Analyse mithilfe eines Roboterarms

Nanopartikel einzeln zu analysieren ist eine Herausforderung, eben weil sie so klein sind. Eine neue Technik mit Elektronenmikroskopie und Roboterarm könnte das Verfahren erheblich erleichtern. Edelmetallfreie Nanopartikel könnten künftig als leistungsfähige Katalysatoren dienen, zum Beispiel für die Wasserstoffherstellung. Um sie zu optimieren, müssen Forscherinnen und Forscher die Eigenschaften einzelner Partikel analysieren können. Ein neues Verfahren dafür hat ein Team vom Zentrum für Elektrochemie der RUB und vom Institut für Anorganische Chemie der Universität Duisburg-Essen (UDE) vorgestellt. (Foto: Zwei Kobaltoxidpartikel auf einer Kohlenstoff-Nanoelektrode – © T. Quast, RUB) weiterlesen…

Erste detaillierte Beschreibung einer SEI

Borat-basierte Passivierungsschichten ermöglichen reversible Calcium-Batterien

Eine in Energy and Environmental Science veröffentlichte Studie hat experimentelle und theoretische Ansätze kombiniert, um die auf Calcium-Metallelektroden gebildeten Passivierungsschichten und deren Einfluss auf den reversiblen Betrieb von Calcium-basierten Batterien zu untersuchen. Die Versuche wurden von Forschern des ICMAB-CSIC durchgeführt, die sowohl mit dem ALBA-Synchrotron (MIRAS-Beamline) als auch mit anderen internationalen Labors und Universitäten zusammenarbeiteten. weiterlesen…

„Ortho-“ und „Parawasserstoff“ unter Druck instabil

Bayreuther Forschungsteam: Hohe Drücke lassen Wasserstoff-Varianten kollabieren

Wasserstoff existiert als gasförmige Verbindung zweier Wasserstoff-Atome (H2). Unter normalen Laborbedingungen kommt H2 in den Varianten „Orthowasserstoff“ und „Parawasserstoff“ vor. Offen blieb bisher die Frage, wie sich diese Varianten unter hohem Druck verhalten. Forscher*innen der Universität Bayreuth haben einer Medienmitteilung vom 18.12.2020 zufolge jetzt die Antwort gefunden: Sowohl Ortho- als auch Parawasserstoff werden unter hohen Drücken instabil und hören auf, als unterscheidbare Zustände zu existieren. Die in Nature Communications vorgestellten Forschungsergebnisse erweitern das Verständnis grundlegender quantenmechanischer Prozesse. weiterlesen…

Fluktuation in synchronen Netzgebieten

Frequenzdaten für stabile Stromversorgung

Im Zeitalter Erneuerbarer Energien wird die Netzfrequenz ein immer wichtigerer Indikator für die Stabilität der Stromversorgung. Ein interdisziplinärer Forschungsverbund analysiert unter Federführung der Helmholtz-Gemeinschaft Frequenzfluktuationen in zwölf synchronen Netzgebieten auf drei Kontinenten. Für die Datenaufzeichnung haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) einen tragbaren, GPS-synchronisierten Rekorder mit einer neuen Messtechnik entwickelt. Über erste Ergebnisse berichtet das Team nun in Nature Communications – DOI: 10.1038/s41467-020-19732-7. (Foto: KIT-Datenrekorder mit GPS-Empfänger zeichnet Roh- und Frequenzdaten auf – © Amadeus Bramsiepe, KIT) weiterlesen…

Weiterer Schritt zur künstlichen Photosynthese

MPI-Forscher entdecken katalytisches Zwischenprodukt der biologischen Wasseroxidation

Einem internationalen Forscherteam um Dimitrios Pantazis, Gruppenleiter am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, ist ein bedeutender Schritt zur Entschlüsselung des Mechanismus der Wasseroxidation durch Pflanzen gelungen. In der modernen Chemie gibt es viele Bemühungen, mit synthetischen Katalysatoren die bemerkenswerte Leistung der Wasseroxidation zu reproduzieren, die in der Natur von photosynthetischen Organismen vollbracht wird. Pflanzen nutzen das Sonnenlicht, um Wasser in Sauerstoff, Protonen und Elektronen zu spalten. Dies ist die Quelle des Sauerstoffs, den wir atmen, während die Protonen und Elektronen in enzymatischen Reaktionen verwendet werden, die atmosphärisches Kohlendioxid in Biomoleküle einbauen. Trotz jahrzehntelanger Forschungsanstrengungen bleiben viele Details dieses natürlichen Prozesses im Dunkeln. (Abbildung: EPR-Spektroskopie und quantenchemische Untersuchung des Wasseroxidationskatalysators der biologischen Photosynthese – © kofo.mpg.de) weiterlesen…

10-mal leistungsfähigere, flexible, wiederaufladbare Batterie

Silberoxid-Zink-Batterie, im Siebdruckverfahren herstellbar

Ein Forscherteam der University of California San Diego und der in Kalifornien ansässigen Firma ZPower hat – so eine Medienmitteilung vom 07.12.2020 – eine flexible, wiederaufladbare Silberoxid-Zink-Batterie entwickelt, deren flächenbezogene Energiedichte fünf- bis zehnmal höher als der Stand der Technik ist. Die Batterie ist auch einfacher herzustellen; während die meisten flexiblen Batterien unter sterilen Bedingungen, unter Vakuum, hergestellt werden müssen, kann diese hier unter normalen Laborbedingungen im Siebdruckverfahren hergestellt werden. Das Gerät kann sowohl in flexibler, dehnbarer Elektronik für Wearables als auch in der Soft-Robotik eingesetzt werden. weiterlesen…