Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neues zum „Waschmittel der Atmosphäre“

21.07.2014

Die Selbstreinigungskräfte der Atmosphäre funktionieren auch dann höchst effizient, wenn die Luft mit Schadstoffen stark belastet ist. Das berichten Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich und der Peking University jetzt in „Nature Geoscience“. Welche chemischen Prozesse dahinter stecken, sollen weitere Studien zeigen.

Entscheidend für die Waschkraft der Atmosphäre sind bestimmte Moleküle, die sogenannten OH-Radikale. Dieses „Waschmittel“ baut Schadstoffe wie etwa Kohlenwasserstoffe oder Kohlenmonoxid ab. Bisher gingen die Forscher davon aus, dass für diese Selbstreinigung der Atmosphäre zwei Kreisläufe wesentlich sind: In einem ersten Kreislauf werden Schadstoffe abgebaut und die OH-Radikale recycelt. Dafür werden auch Stickoxide benötigt, die in einem zweiten Kreislauf recycelt werden. Dabei entsteht jedoch Ozon, ein Schadstoff. 

Dass dies offenbar nicht der einzige Weg ist, auf dem die Konzentration von OH-Radikalen hochgehalten werden kann, zeigten schon die Ergebnisse einer Messkampagne in China, die von derselben Autorengruppe im Jahr 2009 im renommierten Wissenschaftsmagazin „Science“ veröffentlicht wurde.

In der neuen Studie führen sie nun erstmals die Ergebnisse weiterer weltweiter OH-Messungen verschiedener Forschergruppen zusammen und vergleichen sie. Dabei ergibt sich für fast alle Messorte, dass die Waschkraft der Atmosphäre auch dann sehr hoch ist, wenn viele Kohlenwasserstoffe vorhanden sind, die OH-Radikale in dem Recycling-Prozess verbrauchen – gleichzeitig die Luft aber wenig Stickoxide enthält, die die Bildung von OH-Radikalen ankurbeln könnten. 

Besonders auffällig waren diese Zusammenhänge in der Atmosphäre über den Urwäldern am Amazonas oder in Borneo. In diesen Regionen ist die Konzentration von Stickoxiden in der Atmosphäre niedrig. Die Bäume geben jedoch große Mengen des Kohlenwasserstoffs Isopren in die Atmosphäre ab. Dieser reagiert sehr schnell mit den vorhandenen OH-Radikalen. Und trotz der niedrigen Konzentration von Stickoxiden ist die der OH-Radikalen hoch, etwa zehn Mal so hoch wie erwartet. Die Ozon-Konzentration hingegen ist niedrig. 

„Es muss also noch andere Prozesse geben, die bei niedriger Konzentration von Stickoxiden die OH-Radikale recyceln können, ohne dass dabei Ozon entsteht. Das zeigen auch unsere neuen Ergebnisse“, fasst Erstautor Dr. Franz Rohrer vom Institut für Energie- und Klimaforschung zusammen. Eine weitere, bereits im vergangenen Jahr in „Nature Geoscience“ veröffentlichte Studie dient dazu, diesen Mechanismus Schritt für Schritt zu entschlüsseln. Die Studie entstand mithilfe der Jülicher Atmosphärensimulationskammer SAPHIR. 

Originalveröffentlichung:

Franz Rohrer, Keding Lu, Andreas Hofzumahaus, Birger Bohn, Theo Brauers, Chih-Chung Chang, Hendrik Fuchs, Rolf Häseler, Frank Holland, Min Hu, Kazuyuki Kita, Yutaka Kondo, Xin Li, Shengrong Lou, Andreas Oebel, Min Shao, Limin Zeng, Tong Zhu, Yuanhang Zhang und Andreas Wahner: Maximum efficiency in the hydroxyl-radical-based self-cleansing of the troposphere.

Nature Geoscience (2014), doi: 10.1038/ngeo2199

http://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo2199.html

Ansprechpartner:

Dr. Franz Rohrer, Institut für Energie- und Klimaforschung, Bereich Troposphäre (IEK-8)

Tel.: +49 2461 61-6511

E-Mail: f.rohrer@fz-juelich.de

Link zur Studie in „Science“ (Science 324 no. 5935 pp. 1702-1704, (2009) DOI: 10.1126/science.1164566):

http://www.sciencemag.org/content/324/5935/1702.full

Link zur Studie in „Nature Geoscience“ (Nature Geoscience 6, 1023–1026, (2013) doi:10.1038/ngeo1964):

http://www.nature.com/ngeo/journal/v6/n12/full/ngeo1964.html

Institut für Energie- und Klimaforschung, Bereich Troposphäre (IEK-8):

http://www.fz-juelich.de/iek/iek-8/DE/Home/home_node.html

 

Informationen zu SAPHIR:

http://www.fz-juelich.de/iek/iek-8/DE/Leistungen/Infrastruktur/SAPHIR/SAPHIR.html

Erhard Zeiss | Forschungszentrum Jülich

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Studien Analysen:

nachricht Welche Auswirkungen hat die Digitalisierung der Industrieproduktion auf Jobs und Umweltschutz?
16.05.2017 | Institute for Advanced Sustainability Studies e.V.

nachricht Klimawandel: ungeahnte Rolle der Bodenerosion
11.04.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Studien Analysen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

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....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Im Focus: Neuer Ionisationsweg in molekularem Wasserstoff identifiziert

„Wackelndes“ Molekül schüttelt Elektron ab

Wie reagiert molekularer Wasserstoff auf Beschuss mit intensiven ultrakurzen Laserpulsen? Forscher am Heidelberger MPI für Kernphysik haben neben bekannten...

Im Focus: Wafer-thin Magnetic Materials Developed for Future Quantum Technologies

Two-dimensional magnetic structures are regarded as a promising material for new types of data storage, since the magnetic properties of individual molecular building blocks can be investigated and modified. For the first time, researchers have now produced a wafer-thin ferrimagnet, in which molecules with different magnetic centers arrange themselves on a gold surface to form a checkerboard pattern. Scientists at the Swiss Nanoscience Institute at the University of Basel and the Paul Scherrer Institute published their findings in the journal Nature Communications.

Ferrimagnets are composed of two centers which are magnetized at different strengths and point in opposing directions. Two-dimensional, quasi-flat ferrimagnets...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Diabetes Kongress 2017:„Closed Loop“-Systeme als künstliche Bauchspeicheldrüse ab 2018 Realität

23.05.2017 | Veranstaltungen

Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium 2017: Internet of Production für agile Unternehmen

23.05.2017 | Veranstaltungen

14. Dortmunder MST-Konferenz zeigt individualisierte Gesundheitslösungen mit Mikro- und Nanotechnik

22.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Medikamente aus der CLOUD: Neuer Standard für die Suche nach Wirkstoffkombinationen

23.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Diabetes Kongress 2017:„Closed Loop“-Systeme als künstliche Bauchspeicheldrüse ab 2018 Realität

23.05.2017 | Veranstaltungsnachrichten

CAST-Projekt setzt Dunkler Materie neue Grenzen

23.05.2017 | Physik Astronomie