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

nachricht Europaweite Studie zu „Smart Engineering“
30.03.2017 | IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

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: 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,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungen

Berührungslose Schichtdickenmessung in der Qualitätskontrolle

25.04.2017 | Veranstaltungen

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Auf dem Weg zur lückenlosen Qualitätsüberwachung in der gesamten Lieferkette

25.04.2017 | Verkehr Logistik

Digitalisierung bringt Produktion zurück an den Standort Deutschland

25.04.2017 | Wirtschaft Finanzen