Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Diamant für den technischen Fortschritt

01.07.2015

Mit Hilfe von Diamant sollen aus Kohlendioxid und Licht Treibstoffe und Chemikalien werden. An diesem Ziel arbeitet ein neuer durch die Europäische Union mit rund 3,9 Millionen Euro geförderter Forschungsverbund. Koordiniert wird er von der Professorin Anke Krueger an der Universität Würzburg.

Bisher kann es nur die Natur: Aus Sonnenlicht und dem Gas Kohlendioxid, das in der Atmosphäre der Erde reichlich vorhanden ist, organische Substanzen herstellen – und das in einer einfachen Umgebung aus Wasser.


Aus Kohlendioxid und Sonnenlicht könnten mit der Hilfe von Diamant wertvolle Rohstoffe erzeugt werden, etwa die Gase Methan (CH4) und Kohlenmonoxid (CO) oder der Alkohol Methanol.

Grafik: Anke Krueger

Die Wissenschaft möchte diesen Trick auch beherrschen, um damit beispielsweise Feinchemikalien oder Treibstoffe für Autos und die Energiegewinnung produzieren zu können. Funktionieren könnte das mit neuen Technologien auf der Basis von maßgeschneiderten Diamant-Materialien.

Diese Entwicklungsarbeiten laufen im neuen internationalen Forschungsverbund DIACAT, der von Professorin Anke Krueger vom Institut für Organische Chemie der Universität Würzburg koordiniert wird. DIACAT steht für Diamond materials for the photocatalytic conversion of CO2 to fine chemicals and fuels using visible light. Die Europäische Union (EU) fördert den Verbund in den kommenden vier Jahren mit rund 3,9 Millionen Euro; gut 615.000 Euro davon fließen an der Uni Würzburg.

Die EU hat das Projekt in ihrem Horizon-2020-Programm bewilligt. Dabei waren „innovative Ideen für radikal neue Technologien“ gefragt. Insgesamt 670 Projektvorschläge wurden eingereicht, nur 24 davon erhielten eine Förderzusage. Darunter ist DIACAT das einzige Projekt, das von einer Einrichtung in Deutschland koordiniert wird. Es startet am 1. Juli 2015.

Diamant: Was ihn so außergewöhnlich macht

Diamant besteht aus reinem Kohlenstoff und ist ein ganz besonderes Material. Nicht nur seine sprichwörtliche Härte und seine Schmuckqualitäten machen es zu einem Werkstoff der Zukunft. „Diamant kann noch viel mehr“, erklärt die Würzburger Chemie-Professorin. Je nach Herstellungsverfahren könne man ihn zum Beispiel mit anderen Elementen bestücken, so dass aus dem perfekten elektrischen Isolator ein Halbleiter wird.

Außerdem besitzt Diamant außergewöhnliche elektronische Eigenschaften. Dank ihrer ist es möglich, mit Hilfe von Licht Elektronen aus der Oberfläche einer Diamant-Elektrode zu emittieren. Diese Elektronen können dann, zum Beispiel in Wasser, für chemische Reaktionen mit unterschiedlichen Ausgangsstoffen genutzt werden.

Ziel: UV-Licht durch Sonnenlicht ersetzen

Allein die Möglichkeit, in Wasser gelöste Elektronen zu erzeugen, ist schon eine Besonderheit. „Doch die hohe Energie dieser Elektronen ermöglicht darüber hinaus Reaktionen, die mit Hilfe anderer Halbleitermaterialien wie Silicium, Siliciumcarbid oder Galliumarsenid gar nicht möglich wären“, so Anke Krueger. Zu diesen Reaktionen gehört auch die Rückführung von Kohlendioxid in den chemischen Kreislauf.

Bislang funktioniert das Verfahren allerdings nur mit ultraviolettem Licht. „Unser Ziel ist es nun, das sichtbare Licht der Sonne dafür nutzen zu können und somit eine besonders umweltfreundliche Technologie zu entwickeln“, sagt die Chemikerin. „Wenn wir Erfolg haben, wird dies einen großen Beitrag zur ressourcenschonenden Herstellung von Treibstoffen und Chemikalien liefern und möglicherweise einen technologischen Wandel befeuern.“

DIACAT: Welche Institutionen dabei sind

An diesem anspruchsvollen Ziel wird ab Juli 2015 in DIACAT gearbeitet. Das Projekt vereint das Fachwissen von sechs Universitäten und Forschungseinrichtungen auf dem Gebiet der Diamantmaterialien und der Elektrochemie.

Neben Anke Kruegers Gruppe an der Universität Würzburg sind beteiligt: das Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik in Freiburg, CEA Saclay (Frankreich), die Universität Oxford (Großbritannien), die Universität Uppsala (Schweden) und das Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie. Komplettiert wird das Konsortium durch die Firma Ionic Liquids Technologies GmbH (Heilbronn), einen Spezialisten für ionische Flüssigkeiten. Administrative Unterstützung kommt von der Projektmanagement-Firma GABO:mi in München.

Kontakt

Prof. Dr. Anke Krueger, Institut für Organische Chemie der Universität Würzburg
T (0931) 31-85334, anke.krueger@uni-wuerzburg.de

Gunnar Bartsch | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-wuerzburg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Auf der molekularen Streckbank
24.02.2017 | Technische Universität München

nachricht Sicherungskopie im Zentralhirn: Wie Fruchtfliegen ein Ortsgedächtnis bilden
24.02.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

Österreich erzeugt erstmals Erdgas aus Sonnen- und Windenergie

24.02.2017 | Veranstaltungen

Big Data Centrum Ostbayern-Südböhmen startet Veranstaltungsreihe

23.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI auf dem Mobile World Congress mit VR- und 5G-Technologien

24.02.2017 | Messenachrichten

MWC 2017: 5G-Hauptstadt Berlin

24.02.2017 | Messenachrichten

Auf der molekularen Streckbank

24.02.2017 | Biowissenschaften Chemie