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 Designerviren stacheln Immunabwehr gegen Krebszellen an
26.05.2017 | Universität Basel

nachricht Wachstumsmechanismus der Pilze entschlüsselt
26.05.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

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: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften