„Atomarer Walzer“ zur Atom-Manipulation durch Modellierung entdeckt

Weg zur Herstellung von Festkörper-Qubits

Forscher an der Fakultät für Physik der Universität Wien haben in Zusammenarbeit mit Kollegen vom Oak Ridge National Laboratory in den USA einen zerstörungsfreien Mechanismus zur Manipulation von Dotieratomen in Silizium mittels fokussierter Elektronenbestrahlung entdeckt. Einer Medienmitteilung vom 12.08.2021 zufolge sind in diesem neuartigen indirekten Austauschprozess nicht nur ein, sondern zwei benachbarte Siliziumatome an einem koordinierten atomaren „Walzer“ beteiligt, der einen Weg zur Herstellung von Festkörper-Qubits eröffnen könnte. Die Ergebnisse erscheinen im Journal of Physical Chemistry. (Bild: Atomarer Walzer: Austauschmechanismus für die Elektronenstrahl-Manipulation – © Toma Susi, Alexander Markevich, Andrew R. Lupini medienportal.univie.ac.at weiterlesen…

Kohleverstromung bis 2038 verbraucht fast halbes CO2-Restbudget

Greenpeace Energy ließ Energy Brainpool nachrechnen

Fast die Hälfte der CO2-Menge, die Deutschland zur Einhaltung internationaler Klimaziele künftig maximal noch ausstoßen darf, würde laut einer Presseerklärung von Greenpeace Energy vom 12.08.2021 nach heutigem Stand durch die Kohleverstromung bis zum Jahr 2038 verbraucht (Experten sagen, es gebe überhaupt kein „Restbudget“ mehr – solarify.eu/einspruch-es-gibt-kein-restbudget-mehr). Das zeigen neue Berechnungen des Analyseinstituts Energy Brainpool im Auftrag der Ökoenergiegenossenschaft Greenpeace Energy. Steigt Deutschland wie geplant erst 2038 aus der Kohle aus, so addieren sich die künftigen CO2-Emissionen aus Kohlekraftwerken unter aktuellen Rahmenbedingungen auf fast zwei Milliarden Tonnen – das sind 45 Prozent des deutschen CO2-Restbudgets. Dieser Anteil könnte sogar auf 74 Prozent steigen, sollte die Energiewende hierzulande ins Stocken geraten. weiterlesen…

Künstliche Atome

Internationales Forschungsteam beschreibt neue Anwendungen für Halbleiter-Quantenpunkte

Halb­lei­ter bilden die Grundlage für die Elektronik in Computern oder Mobiltelefonen und tragen maß­geb­lich zur Optoelektronik durch Laser und Leucht­di­o­den bei. Entscheidend für den tech­nisch­en Ein­satz ist die Mög­lich­keit, die Dimensionalität von Halb­lei­tern und damit die freie Beweglichkeit von Ladungen einzuschränken – von drei auf zu­nächst zwei und dann weiter auf eine und null Dimensionen. In nulldimensionalen Strukturen, auch Quantenpunkte genannt, weisen Elek­tro­nen, die darin eingeschlossen sind, diskrete Energiewerte auf, ähnlich wie Elek­tro­nen in Atomen. Daher wer­den Quantenpunkte oft auch künstliche Atome genannt. Prof. Manfred Bayer, Physiker (und Rektor der TU Dort­mund), hat zu­sam­men mit inter­nationalen Forschern nun wei­tere Anwendungspotenziale für Quantenpunkte in Halb­lei­tern aufgezeigt. (Bild: QD-Pyramide – Quantenpunkt (idealisiert) mit Benetzungsschicht. (InAs/GaAs) – © Alexander Kleinsorge – de.wikipedia, CC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org) weiterlesen…

3. Roadmap des Kopernikus-Projektes „P2X“ erschienen

Wie aussichtsreichste Power-to-X-Technologien in Anwendung kommen

Power-to-X-Technologien und -Produkte sind für ein defossilisiertes Energiesystem der Zukunft unverzichtbar. Mit ihnen lässt sich erneuerbare Energie in klimafreundliche Kunst- und Kraftstoffe, Gase und Chemikalien umwandeln. Das macht sie für das Erreichen der Klimaziele unverzichtbar. Unter welchen Bedingungen sich Power-to-X– Technologien und -Produkte in den nächsten Jahren durchsetzen könnten, zeigt die Roadmap 3.0 des Kopernikus-Projekts P2X aus dem Kopernikus-Projekt P2X. Sie analysiert umfassend die technologischen Fortschritte des Kopernikus P2X-Projektes und ordnet sie in den Kontext des sich wandelnden Energiesystems ein. Das Kopernikus-Projekt „P2X: Erforschung, Validierung und Implementierung von „Power-to-X“-Konzepten“ untersucht die aussichtsreichsten Technologien entlang ihrer Wertschöpfungskette. Dabei werden sie laufend durch den Roadmapping-Prozess begleitet. (Bild: 3. Roadmap des Kopernikusprojekts P2X, Titel – © kopernikus-projekte.de – BMBF) weiterlesen…

Ruhrgebiet kann grünste Industrieregion der Welt werden

Studie des Wuppertal Instituts entwickelt Leitbild und Indikatorenset, schätzt die Vorreiterpotenziale der Metropole Ruhr ein und benennt Schlüsselmaßnahmen

Industrieregionen stehen vor besonderen Herausforderungen für eine nachhaltige und klimagerechte Entwicklung, sie müssen zu „grünen Industrieregionen“ werden. Doch was macht eine „grüne Industrieregion“ überhaupt aus? Eine am 12.08.2021 publzierte Untersuchung des Wuppertal Instituts verdeutlicht, worauf es besonders ankommt, wie Fortschritte gemessen werden können und welche Maßnahmen die erforderliche Transformation beschleunigen können. Das Autorenteam schätzt die Vorreiterpotenziale der Metropole Ruhr für sieben Indikatoren ein, die besonders deutlich bei der Umweltwirtschaft und der Entwicklung der Grün- und Erholungsflächen herausstechen. weiterlesen…

Zukünftige Batteriekosten

Erfolg der Mobilitäts- und Energiewende hängt davon ab

Seit Jahren gibt es bei den Kosten von Batterien einen deutlichen Abwärtstrend. Diese Entwicklung ist wichtig, da Batterien als zentrale Bauteile den Großteil der Kosten von Elektrofahrzeugen und stationären Energiespeichern ausmachen. Heute sind diese Produkte noch nicht vollständig wettbewerbsfähig und weitere Batteriekostenreduktionen sind erforderlich, damit eine ökonomisch tragfähige Wende zur Kohlendioxid-neutralen Gesellschaft gelingen kann. Für eine Weichenstellung durch die Politik und Industrie sind möglichst exakte Batteriekostenvorhersagen notwendig. Ein Forschungsteam der Universität Münster veröffentlichte am 02.08.2021 in Energy & Environmental Science (open access) einen umfangreichen Vergleich von Batteriekostenvorhersagen. weiterlesen…

Mangan anstelle von Edelmetallen

Nachhaltigere Leuchtstoffe und Sonnenlicht-Nutzung

Forschenden der Universität Basel ist ein wichtiger Schritt gelungen, um nachhaltigere Leuchtstoffe und Katalysatoren für die Umwandlung von Sonnenlicht in andere Energieformen zu produzieren. Auf der Basis von kostengünstigem Mangan entwickelten sie eine neue Verbindungsklasse mit vielversprechenden Eigenschaften, die es bis jetzt vor allem bei Edelmetallverbindungen gab. (Bild: Mangan-Komplexe zeigen erstmals Leuchteigenschaften und Photokatalyse-Verhalten, wie es bis jetzt vor allem für edelmetallhaltige Verbindungen bekannt war – © Jakob Bilger, Uni Basel, mit frdl. Genehmigung) weiterlesen…

Bestimmte Katalysatoren steigern sich im Betrieb

HZB-Forscher erklären Phänomen

Kristallines Kobalt-Arsenid (Erythrit oder Erythrin) ist ein Katalysator für die Sauerstoffentwicklung bei der elektrolytischen Wasserspaltung für die Erzeugung von Wasserstoff. Das Material gilt als Modellsystem für eine interessante Gruppe von Katalysatoren, deren Leistungen sich im Lauf der Elektrolyse unter bestimmten Bedingungen steigern. Nun hat ein Team um Marcel Risch an BESSY II in Berlin-Adlershof aufgeklärt, dass zwei gegenläufige Entwicklungen dafür verantwortlich sind. (Foto: Erythrit aus Bou Azzer, Tazenakht, Provinz Ouarzazate, Marokko – © Rob Lavinsky, iRocks.com – CC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org) weiterlesen…

„PR-Lobbyverband verwässert deutsche Klimapolitik“

Eine Recherche von Lobby Control

Es klingt irgendwie bekannt*: Das Recherche-Netzwerk Correctiv weist auf eine Untersuchung von Lobby Control (LC) hin, die zeige, wie der PR-Verband „Zukunft Gas“ systematisch darauf hinwirke, Gas als sauberen Energieträger zu positionieren. Mit einem Budget von zehn Millionen Euro im Jahr und besten Verbindungen in die Politik sei der Verband „ein mächtiger Player“. So habe Zukunft Gas bereits erreicht, dass die Bundesregierung mit Flüssiggas betriebene Lkw subventioniere, obwohl es starke Zweifel am Klimanutzen aufgrund des CO2-Ausstoßes gebe. weiterlesen…

DIW-Analyse: Effektivität der internationalen Klimafinanzierung steigern

Industriestaaten sollten Unterstützung an Schwellenländer mit eigenen Verpflichtungen verbinden

Vor dem Weltklimagipfel in Glasgow im Herbst dieses Jahres stellt sich die Frage, wie die Industrieländer die Entwicklungs- und Schwellenländer besser bei klimapolitischen Maßnahmen unterstützen können, um die globalen Klimaziele zu erreichen. Eine Analyse der Abteilung Klimapolitik am Deutschen Institut für Wirtschaftsforschung (DIW Berlin) kommt auf Basis von Experteninterviews zu dem Ergebnis, dass vor allem die internationale Klimafinanzierung überarbeitet werden muss. (Grafik: Reformvorschlag der internationalen Klimafinanzierung – © diw-berlin 2021) weiterlesen…