Vom Stroh zum ­flüssigen Kraftstoff

An der TU Darmstadt gelingt Umwandlung ohne zusätzliche Energie

Forschende der TU Darmstadt haben einen wichtigen Erfolg zur Produktion von nachhaltigen Biotreibstoffen für den Transportsektor erzielt. Mit einer neuen Vergasertechnologie gelang es ihnen weltweit erstmalig, ohne zusätzliche externe Energie biogene Reststoffe wie Weizenstroh zu stofflich nutzbarem Synthesegas umzuwandeln. Die Wissenschaftler des Instituts für Energiesysteme und Energietechnik (EST) verwendeten dafür unter Leitung von Professor Bernd Epple im Rahmen des Horizon-2020-Forschungsprojekts CLARA (Chemical Looping Gasification for Sustainable Production of Biofuels) statt, das vom EST koordiniert wird, die modulare Pilotanlage mit einer Leistung von einem Megawatt an der Lichtwiese, um die gesamte Prozesskette von der rohen Biomasse bis zum flüssigen Kraftstoff zu demonstrieren. (Foto: CO2-Versuchshalle, Teil der Ein-Megawatt-modularen Pilotanlage des EST – © C. Heinze/TU Darmstadt) weiterlesen…

Erdwärmepumpen können Deutschland zu drei Viertel mit Wärme versorgen

Fraunhofer IEG entwickelt Roadmap für Oberflächennahe Geothermie

Die Wärmewende hinkt der Stromwende hinterher. Während Wind und Sonne in guten Jahren die Hälfte der Stromenergie nachhaltig liefern, decken regenerative Wärmequellen weniger als ein Fünftel des Wärmebedarfs. Politik, Verwaltung, Wirtschaft und Bürger müssen nun die Weichen für eine Wärmeversorgung ohne Öl und Gas stellen, die nachhaltig, versorgungssicher, regional und bezahlbar ist. Erdwärmepumpen stellen eine äußerst vorteilhafte Option dar, die nationalen Klimaziele für das Jahr 2045 zu erreichen. In der „Roadmap Oberflächennahe Geothermie – Potenziale, Hemmnisse und Handlungsempfehlungen“ legen nun die Autoren der Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG die notwendigen Schritte dar, um diese Option zu nutzen. (Titel: Roadmap – Oberflächennahe Geothermie – © Fraunhofer IEG) weiterlesen…

CO2-Fußabdruck künstlicher Intelligenz rückt ins Blickfeld

Neues Gebiet der Klimaforschung

Schon seit drei Jahrzehnten ist der CO2-Ausstoß von Autos politisches und gesellschaftliches Thema; es gibt Berichtspflichten für Hersteller, staatliche Regulierung und viel begleitende Forschung. Ähnlich kann es vielleicht bei einem modernen Produkt laufen, das sich mit enormem Tempo verbreitet und das Klima ebenfalls tangiert: „künstliche Intelligenz“ (KI), also auf lernfähigen Algorithmen basierende Software für diverse Zwecke, vom selbststeuernden Auto über automatische Bilderkennung und Sprachübersetzung bis zur Optimierung von Logistik. Auch hier beginnt die Klimaforschung jetzt, den CO2-Fußabdruck zu vermessen. Einen Rahmen dafür bietet eine neue Studie, erstellt unter Mitwirkung des Berliner Klimaforschungsinstituts MCC (Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change) und am 10.06.2022 in Nature Climate Change publiziert. weiterlesen…

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…