40 Kilogramm Spinat, 3 Millionen Laserblitze und 600.000 simulierte Atome
Rekonstruktion der Sauerstoffbildung auf der Erde liefert auch Hinweise zu Produktion von grünem Wasserstoff
Ein Forschungsteam um Prof. Dr. Holger Dau, Physiker der Freien Universität Berlin, und Prof. Dr. Leonardo Guidoni, Physiker der italienischen Universität L’Aquila, hat die Bewegung von Elektronen und Atomen in der photosynthetischen Sauerstoffbildung – eine Lebensgrundlage für alle atmenden Lebewesen auf der Erde – experimentell und rechnerisch nachverfolgen können. Die Untersuchung „The electron-proton bottleneck of photosynthetic oxygen evolution” ist am 10.05.2023 in Nature erschienen. Sie liefert Einblicke in den biologischen Prozess, der wahrscheinlich in den letzten drei Milliarden Jahren auf der Erde unverändert abgelaufen ist. Die Erkenntnisse können auch für die Produktion von grünem Wasserstoff oder anderen erneuerbaren Brennstoffen bedeutsam sein. weiterlesen…
Ein Metallschaum könnte die Grundlage für eine kostengünstige Methode zur Erzeugung kohlenstofffreier Kraftstoffe bilden. Forscher der 
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 – © 
In den vergangenen Jahrzehnten hat die photokatalytische CO2-Reduktion im Rahmen der Erforschung alternativer erneuerbarer Energiequellen und bei der Suche nach Lösungen für die steigenden CO2-Emissionen viel Aufmerksamkeit erregt. Ein wichtiges, bisher ungeklärtes Phänomen in grundlegenden Studien an einer der bekanntesten Reaktionen – der photokatalytischen Konversion von CO2 mit H2O zu CH4 auf TiO2-Photokatalysatoren – ist, dass zumeist kein gasförmiger Sauerstoff unter den entstehenden Produkten zu finden ist, obwohl die Freisetzung von Sauerstoff bei einer Umsetzung von Kohlendioxid zu Methan zu erwarten wäre. Ein Team des 
Sauerstoff ist bekanntlich ein wesentliches Element für das Leben auf der Erde. Viele Organismen benötigen Proteine, die Metalle wie Eisen, Mangan und Kupfer enthalten, um mit Sauerstoff überlebenswichtige chemische Reaktionen durchführen zu können. So nutzen beispielsweise fast alle Säugetiere das eisenhaltige Hämoglobin-Protein, um Sauerstoff in ihrem Körper zu transportieren. Andere Tiere, wie Pfeilschwanzkrebse und Oktopusse, verwenden das Protein Hämocyanin, um Sauerstoff zu transportieren. Dieses kupferhaltige Protein befindet sich in ihrem Blut und bindet O2 so, dass ein kräftiges Blau anstelle der roten Farbe entsteht. Um zu verstehen, wie Proteine Sauerstoff binden haben 
Messungen in den Ozeanen und Modellrechnungen zeigen gleichermaßen, dass der Sauerstoffgehalt der Ozeane abnimmt. Allerdings unterschätzen die Modelle diese Abnahme deutlich. Das macht Prognosen für die Zukunft schwierig. In einer 
Dieser Katalysator ist einer der effizientesten molekularen Katalysatoren für die Wasserstoffoxidation, der mit geringen Energieverlusten und hoher Aktivität arbeitet und damit eine Alternative zu teuren Metallen wie Platin darstellt. Sein Design wurde von der Natur inspiriert; er ahmt Eigenschaften, der Hydrogenasen nach, den Enzymen, die Wasserstoffproduktion oder -oxidation mit Hilfe von auf der Erde reichlich vorhandenen Metallen wie Nickel und Eisen katalysieren. Wie das 