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 Sollbruchstellen im Rückgrat - Bioabbaubare Polymere durch chemische Gasphasenabscheidung
02.12.2016 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht "Fingerabdruck" diffuser Protonen entschlüsselt
02.12.2016 | Universität Leipzig

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: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie