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 Macht Sinn: Fraunhofer entwickelt Sensorsystem für KMU
15.08.2018 | Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB

nachricht Nachhaltige Thermoprozesse
15.08.2018 | Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC

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: Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

Computersimulationen zeigen neues Verhalten von Antiskyrmionen bei zunehmenden elektrischen Strömen

Skyrmionen sind magnetische Nanopartikel, die als vielversprechende Kandidaten für neue Technologien zur Datenspeicherung und Informationsverarbeitung gelten....

Im Focus: Unraveling the nature of 'whistlers' from space in the lab

A new study sheds light on how ultralow frequency radio waves and plasmas interact

Scientists at the University of California, Los Angeles present new research on a curious cosmic phenomenon known as "whistlers" -- very low frequency packets...

Im Focus: Neue interaktive Software: Maschinelles Lernen macht Autodesigns aerodynamischer

Neue Software verwendet erstmals maschinelles Lernen um Strömungsfelder um interaktiv designbare 3D-Objekte zu berechnen. Methode wird auf der renommierten SIGGRAPH-Konferenz vorgestellt

Wollen Ingenieure oder Designer die aerodynamischen Eigenschaften eines neu gestalteten Autos, eines Flugzeugs oder anderer Objekte testen, lassen sie den...

Im Focus: New interactive machine learning tool makes car designs more aerodynamic

Scientists develop first tool to use machine learning methods to compute flow around interactively designable 3D objects. Tool will be presented at this year’s prestigious SIGGRAPH conference.

When engineers or designers want to test the aerodynamic properties of the newly designed shape of a car, airplane, or other object, they would normally model...

Im Focus: Der Roboter als „Tankwart“: TU Graz entwickelt robotergesteuertes Schnellladesystem für E-Fahrzeuge

Eine Weltneuheit präsentieren Forschende der TU Graz gemeinsam mit Industriepartnern: Den Prototypen eines robotergesteuerten CCS-Schnellladesystems für Elektrofahrzeuge, das erstmals auch das serielle Laden von Fahrzeugen in unterschiedlichen Parkpositionen ermöglicht.

Für elektrisch angetriebene Fahrzeuge werden weltweit hohe Wachstumsraten prognostiziert: 2025, so die Prognosen, wird es jährlich bereits 25 Millionen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Das Architekturmodell in Zeiten der Digitalen Transformation

14.08.2018 | Veranstaltungen

EEA-ESEM Konferenz findet an der Uni Köln statt

13.08.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung in der chemischen Industrie

09.08.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Macht Sinn: Fraunhofer entwickelt Sensorsystem für KMU

15.08.2018 | Energie und Elektrotechnik

Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

15.08.2018 | Informationstechnologie

FKIE-Wissenschaftler präsentiert neuen Ansatz zur Detektion von Malware-Daten in Bilddateien

15.08.2018 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics