Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue Energiequellen aus Sonnenlicht

18.02.2010
Uni Rostock startet das Projekt "Nano4Hydrogen"

Wasserstofferzeugung aus Sonnenenergie, das wäre ein bahnbrechender Beitrag zu einer künftigen Energiegewinnung, die ohne fossile Rohstoffe auskommt und die Atmosphäre nicht belastet.

Mit dem Projekt "Nanostrukturierte Materialien für die Wasserstofferzeugung" (Nano4Hydrogen) sind Rostocker Forscher dieser alternativen Energiegewinnung auf der Spur. Das Land Mecklenburg Vorpommern fördert das Forschungsvorhaben mit einer Million Euro. Das über drei Jahre laufende Projekt ergänzt das Vorhaben "Energie für die Zukunft - Photokatalytische Spaltung von Wasser zu Wasserstoff" (Light2Hydrogen) im Rahmen des Programms "Spitzenforschung und Innovation in den Neuen Ländern" der Bundesregierung.

Beteiligt an diesem Wissenschaftscluster sind Wissenschaftler der Universität Rostock aus den Instituten für Chemie und Physik und dem Rostocker Leibniz-Institut für Katalyse (Catalysis). Projektleiter ist Prof. Dr. Ralf Ludwig vom Institut für Chemie der Universität Rostock. An dem Projekt sind beteiligt: Prof. Dr. Matthias Beller (Catalysis), Prof. Dr. Oliver Kühn, Prof. Dr. Stefan Lochbrunner und Prof. Dr. Karl-Heinz Meiwes-Broer (alle Universität Rostock, Institut für Physik).

Unstrittig ist heute, dass die Zukunft in der verstärkten Erschließung und Nutzung erneuerbarer Energiequellen liegt. Dabei steht die Sonnenenergie im Zentrum. Mit Hilfe von Sonnenlicht und geeigneten Katalysatoren soll Wasser gespalten und der Energieträger Wasserstoff erzeugt werden, ohne weitere umweltschädliche Emissionen. Damit die so genannte photokatalytische Wasserspaltung nutzbar gemacht werden kann, müssen geeignete Katalysatoren entwickelt werden, die diese Reaktionen zum Wasserstoff deutlich beschleunigen. Nach Substanzen, die dieses vollbringen können, wird im Rostocker Projekt "Nano4Hydrogen" gesucht, genauer nach so genannten nanostrukturierten Materialien und Nanopartikeln. Diese Teilchen sind sehr klein und bestechen durch ihre Grenzflächeneigenschaften. Die Katalysatoren sollen so beschaffen sein, dass eine Bestrahlung mit Sonnenlicht ausreicht, um Wasser in die Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zu zerlegen. Aus dem Wasserstoff kann dann elektrische Energie erzeugt werden, ohne weitere Treibhausgase in die Atmosphäre zu emittieren.

"Bis dahin ist es noch ein weiter Weg. Bisher bekannte Katalysatoren liefern zu geringe Ausbeuten für eine technische Anwendung", erklärte Prof. Ralf Ludwig. Zunächst wollen die Rostocker Forscher nanostrukturierte Materialien herstellen und charakterisieren. Denn eine durchschlagende Effizienzsteigerung ist nur bei einer zielgerichteten Optimierung der komplizierten Reaktionsabläufe zu erwarten, wofür die auf der molekularen Ebene ablaufenden Prozesse bekannt sein müssen. "Für das Verständnis der Arbeitsweise der Katalysatoren müssen theoretische und spektroskopische Methoden weiterentwickelt werden. Ausgewählte Katalysatorsysteme werden dann Langzeittests unterzogen, um aktive und stabile Systeme zu identifizieren", so Ludwig.

Langfristiges Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung technisch nutzbarer Katalysatoren für die direkte photokatalytische Wasserstofferzeugung aus Wasser sowie anderer Modellsubstanzen. In gemeinsamen Aktivitäten der Physik, Chemie und Katalyse sollen effiziente Katalysator-Materialien hergestellt werde, die eine effiziente Wasserstoffproduktion erlauben. Für diese Optimierung müssen die Reaktionsmechanismen und deren elementaren Prozesse auf molekularer Ebene verstanden werden. "Nano4Hydrogen" konzentriert sich zunächst auf spezifische grundlagenorientierte Untersuchungen. Mittelfristig gibt es Potenzial für technische Verwertungen, wenn es gelingt, Wasserstoff wirtschaftlich und umweltfreundlich zu erzeugen und zu speichern. Auf beiden Gebieten wird derzeit intensiv geforscht.

In dem Projekt werden die in Rostock vorhandenen Kompetenzen zur Katalyse der Wasserstofferzeugung, der Modellierung von Wasser, der Physik von Nanoteilchen, der Wechselwirkung von Licht und Materie sowie der Photochemie in optimaler Weise gebündelt. "Ein Musterbeispiel interdisziplinärer Forschung", sagte Ralf Ludwig. Eingebunden ist das Forschungsvorhaben in das Department "Life, Light and Matter" der Interdisziplinären Fakultät der Universität Rostock, die damit weiteren Aufschwung erfährt. Die enge Anbindung und der intensive Austausch mit dem Schwesterprojekt "Light2Hydrogen", das anderen Katalysatorsystemen gewidmet ist, verleiht dem Forschungsthema Photokatalyse eine einmalige Basis und führt zu starken Synergien. Zugleich steht in Form des Rostocker Sonderforschungsbereiches 652 "Starke Korrelationen und kollektive Phänomene im Strahlungsfeld: Coulombsysteme, Cluster und Partikel" Expertenwissen zur Licht-Materie-Wechselwirkung zur Verfügung. Das "Nano4Hydrogen"-Projekt wird auch von den Laboren und Hochleistungsgeräten des Forschungsbaus "Komplexe molekulare Systeme" profitieren, der 2009 vom Wissenschaftsrat bewilligt wurde und bald auf dem Campus Südstadt der Universität für 20 Millionen Euro errichtet werden soll.

Kontakt:
Universität Rostock
Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
Institut für Chemie
Prof. Dr. Ralf Ludwig
Telefon: ++49 (0)381-498 6350
E-Mail: ralf.ludwig@uni-rostock.de

Ingrid Rieck | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-rostock.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Forscher entwickeln effizientere Systeme für Brennstoffzellen und Kraft-Wärme-Kopplung
19.04.2017 | EWE-Forschungszentrum für Energietechnologie e. V.

nachricht Forscher entwickeln Elektrolyte für Redox-Flow-Batterien aus Lignin aus der Zellstoffherstellung
18.04.2017 | Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie