{"id":239430,"date":"2020-08-26T09:00:00","date_gmt":"2020-08-26T07:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/innovationorigins.com\/?p=239430"},"modified":"2020-08-26T09:00:00","modified_gmt":"2020-08-26T07:00:00","slug":"vorbild-natur-aus-sonnenlicht-co2-und-wasser-wird-ameisensaure","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/vorbild-natur-aus-sonnenlicht-co2-und-wasser-wird-ameisensaure\/","title":{"rendered":"Vorbild Natur: Aus Sonnenlicht, CO2 und Wasser wird Ameisens\u00e4ure"},"content":{"rendered":"\n

Photosynthese ist in der Natur ganz allt\u00e4glich. Pflanzen wandeln Wasser und Kohlenstoffdioxid aus der Luft mittels Licht in Glucose und Sauerstoff, also in Energie, um. Diesen Prozess k\u00fcnstlich herzustellen, war bisher nur ansatzweise m\u00f6glich. Forschern der Universit\u00e4t Cambridge<\/a> und dem Team von Professor Kazunari Domen von der Universit\u00e4t Tokio<\/a> ist mit der Entwicklung eines neuen Systems nun ein bedeutender Schritt auf dem Weg zur k\u00fcnstlichen Photosynthese gelungen. Diese \u201ePhotosheet”-Technologie wandelt Sonnenlicht, Kohlendioxid und Wasser in Sauerstoff und Ameisens\u00e4ure um, einen Brennstoff, der entweder direkt verwendet oder in Wasserstoff umgewandelt werden kann.

Sonnenenergie zur Umwandlung von Kohlendioxid in Treibstoff zu nutzen ist ein vielversprechender Weg, Kohlenstoffemissionen in der Atmosph\u00e4re zu verringern und mehr und mehr von fossilen Brennstoffen abzukommen. Diese sauberen Brennstoffe ohne unerw\u00fcnschte Nebenprodukte herzustellen, sei jedoch eine Herausforderung, betonen die Forscher.

\u201eEs war schwierig, eine k\u00fcnstliche Photosynthese mit einem hohen Grad an Selektivit\u00e4t zu erreichen, so dass man so viel Sonnenlicht wie m\u00f6glich in den gew\u00fcnschten Brennstoff umwandelt und nicht eine Menge Abfall \u00fcbrigbleibt”, sagt Dr. Qian Wang vom Cambridge Department of Chemistry. Sie ist die Erstautorin der Studie, die im Fachmagazin Nature Energy<\/a><\/em> ver\u00f6ffentlicht wurde. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nne die Lagerung von gasf\u00f6rmigen Brennstoffen und die Trennung von Nebenprodukten kompliziert sein, erkl\u00e4rte Professor Erwin Reisner, der leitende Autor der Studie. \u201eWir wollen zu dem Punkt kommen, an dem wir sauber einen fl\u00fcssigen Brennstoff herstellen k\u00f6nnen, der auch leicht gelagert und transportiert werden kann.”<\/p>\n\n\n\n

Grundlage: \u201eK\u00fcnstliches Blatt\u201c<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Bereits im Jahr 2019 entwickelten Forscher um Professor Reisner einen Solarreaktor auf der Grundlage eines \u201ek\u00fcnstlichen Blattes<\/a>“. Der nutzt ebenfalls Sonnenlicht, Kohlendioxid und Wasser zur Herstellung eines Brennstoffs, des so genannten Synthesegases. Die jetzt entwickelte, neue Technologie \u00e4hnelt dem k\u00fcnstlichen Blatt optisch und verh\u00e4lt sich auch \u00e4hnlich. Sie funktioniert aber anders und produziert Ameisens\u00e4ure.

W\u00e4hrend das k\u00fcnstliche Blatt Komponenten aus Solarzellen verwende, ben\u00f6tige das neue System diese Komponenten nicht. Es baue ausschlie\u00dflich auf Photokatalysatoren auf, die auf einer Folie eingebettet sind, um eine so genannte Photokatalysatorfolie herzustellen, sagen die Wissenschaftler. Die Folien best\u00fcnden aus Halbleiterpulvern, die in gro\u00dfen Mengen einfach und kosteng\u00fcnstig hergestellt werden k\u00f6nnten.

\u201eDar\u00fcber hinaus ist diese neue Technologie robuster und produziert sauberen Brennstoff, der leichter zu lagern ist und Potenzial f\u00fcr die Herstellung von Brennstoffprodukten in gro\u00dfem Ma\u00dfstab aufweist.\u201c Die Testeinheit misst nur 20 Quadratzentimeter, laut Aussage der Forscher d\u00fcrfte es allerdings relativ einfach sein, sie auf mehrere Quadratmeter zu skalieren. So k\u00f6nnte das drahtlose System auf \u201eEnergie-Farmen” wie Solarparks, eingesetzt werden, um mit Sonnenlicht und Wasser sauberen Treibstoff zu produzieren.

Die Ameisens\u00e4ure k\u00f6nnte dar\u00fcber hinaus in L\u00f6sung akkumuliert und chemisch in verschiedene Arten von Brennstoff umgewandelt werden. \u201eWir waren \u00fcberrascht, wie gut es in Bezug auf seine Selektivit\u00e4t funktioniert – es entstehen fast keine Nebenprodukte”, so Wang. \u201eManchmal funktionieren die Dinge nicht so gut, wie man erwartet hat, aber dies war ein seltener Fall, in dem es tats\u00e4chlich besser funktionierte.\u201c<\/p>\n\n\n\n

Ziel: Verschiedene solare Brennstoffe<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Der Katalysator auf Kobaltbasis zur Umwandlung von Kohlendioxid sei leicht herzustellen und relativ stabil. Auch wenn diese Technologie einfacher zu skalieren sein wird als das k\u00fcnstliche Blatt, m\u00fcssten dennoch die Wirkungsgrade noch verbessert werden, bevor ein kommerzieller Einsatz in Betracht gezogen werden k\u00f6nne. Die Forscher experimentieren mit einer Reihe von verschiedenen Katalysatoren, um sowohl die Stabilit\u00e4t als auch die Effizienz zu verbessern.

Aktuell arbeiten die Forscher daran, das System weiter zu optimieren und die Effizienz zu verbessern und erforschen gleichzeitig weitere Katalysatoren f\u00fcr den Einsatz auf dem Ger\u00e4t, um verschiedene solare Brennstoffe zu erhalten. \u201eWir hoffen, dass diese Technologie den Weg zu einer nachhaltigen und praktischen Produktion von Solarbrennstoffen ebnen wird”, sagt Reisner.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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