Superkristalle

Die Produktion von Wasserstoff ist sehr energie-intensiv. Es ist eine der größten Herausforderungen Wasserstoff kostengünstig und umweltfreundlich herzustellen. Mit deutschem Grünen Strom scheint das ein aussichtsloses Unterfangen zu sein, denn Strom ist hier in der Herstellung teuer und dementsprechend ist der Wasserstoff daraus auch teuer. Deutschland müsste also gewaltige Mengen Wasserstoff importieren, weil hiesiger einfach unwirtschaftlich ist. Einen anderen Ansatz wählten Forscher der LMU München. Sonnenlicht und spezielle Kristalle sollen ausreichen, um Wasserstoff günstig zu erzeugen. Es geht um Katalyse. Aus der Pressemitteilung:

“Der Superkristall, der gegen eines der größten Probleme der Menschheit helfen soll, sieht überraschend unspektakulär aus: ein dünnes, rechteckiges Plättchen aus Glas mit wenigen Zentimetern Kantenlänge. Um einen Hinweis auf sein enormes Potenzial zu finden, muss man das zerbrechliche Scheibchen schon unter ein wuchtiges Mikroskop legen. Dringt man mit dem Gerät in Dimensionen von mehreren hundert Nanometern vor – ein menschliches Haar ist durchschnittlich 700 000 Nanometern dick, der Radius eines Atoms beträgt etwa 0,1 Nanometer – eröffnet sich dem Betrachter plötzlich ein perfektes Muster. Hunderttausende kreisrunde Kugeln liegen dichtgepackt und wohlgeordnet nebeneinander. Eine Struktur, die es in sich hat: Sie kann Sonnenlicht extrem gut auffangen – und soll irgendwann helfen, unsere Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Aber der Reihe nach.

Cortés und seine Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter an der LMU suchen unter anderem nach Wegen, emissionsfreien Kraftstoff herzustellen. Dieser soll in Zukunft fossile Energieträger wie Öl, Gas und Kohle ersetzen, um den Ausstoß schädlicher Treibhausgase zu reduzieren. Ein aussichtsreicher Kandidat ist Wasserstoff. Wird er verbrannt, entsteht als Abfallprodukt lediglich Wasser. Das Problem: Das Gas muss zunächst chemisch hergestellt werden (am besten in großen Mengen), und dafür wird Energie benötigt.

Bislang stammt diese hauptsächlich aus fossilen Energieträgern, weshalb der Wasserstoff in der Regel alles andere als grün ist. Cortés möchte das ändern. „Wir wollen Wasserstoff mit Hilfe von Sonnenlicht produzieren.“ Was hierzu allerdings immer noch fehlt, ist eine effiziente Methode, bei der nicht der Großteil der Energie während des Herstellungsprozesses verloren geht. Das passiert etwa, wenn man das Sonnenlicht zunächst in elektrische Energie umwandelt und diese dann für die Elektrolyse nutzt, bei der Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten wird.

Hier kommen die Superkristalle ins Spiel: Jeder der einzelnen Goldpartikel wirkt buchstäblich wie eine „Superlinse“, die das Sonnenlicht und die damit transportierte Energie einfängt. Das liegt daran, dass sichtbares Licht stark mit den Elektronen in den Nanopartikeln wechselwirkt und diese zum Schwingen anregt. Heißt: Die Elektronen beginnen, im Gleichschritt von der einen zur anderen Seite einer Goldkugel zu flitzen. Eine Art Mini-Magnet entsteht, Fachleute sprechen von einem Dipolmoment. Die kollektiven Schwingungen wiederum nennen sie Plasmonen. Plasmonische Oberflächen wie die Goldnanostrukturen nehmen viel mehr Lichtenergie auf, als eine Oberfläche, die flächendeckend mit Gold beschichtet ist. Am effizientesten sind Strukturen, bei denen die winzigen Partikel sehr eng beieinander liegen – im Fall der Superkristalle aus Gold betragen die Abstände ungefähr fünf Nanometer. Der Durchmesser eines einzelnen Partikels liegt bei rund 100 Nanometern.”

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Klimamodelle scheinen eine Schwäche zu haben, was die Berechnung der Temperaturen der letzten Jahre angeht. Heute.at:

“Vier mögliche Ursachen

Die tatsächlich gemessenen Temperaturen liegen aktuell etwa 0,2 Grad Celsius im globalen Mittel über den Prognosen der Klimamodelle. „Klingt zwar wenig, ist aber tatsächlich eine ganze Menge“, weiß Gößling. Diese Lücke – sie befindet sich noch innerhalb der Schwankungsbreite – gibt nun Rätsel auf, denn eine einfache Erklärung oder eine definitive Ursache hat die Wissenschaft noch nicht ausgemacht.

Auf der Liste der möglichen Ursachen stehen aber noch einige weitere Verdächtige:

Schadstoffverbot in der Schifffahrt

Ausbruch des Hunga Tonga-Hunga Ha’apai.

Stärkere Schwankungen des Globalen Förderbandes



Veränderungen in der Wolkendecke”

Über alle diese 4 Faktoren haben wir hier bereits mehrfach berichtet.

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Sachen gibt es… Auf dem Wiener Tanzfestival gibt es eine Klima-Choreografie mit Roboterhund. SZ:

“Mit einem Duett zwischen Roboter und Mensch und einer Choreographie zum Thema Klimawandel lotet das diesjährige Wiener Festival „ImPulsTanz“ Verschiebungen zwischen Mensch, Natur und Technik aus. Die laut den Veranstaltern größten europäischen Festspiele für zeitgenössischen Tanz zeigen ab Donnerstag insgesamt 51 Produktionen aus aller Welt.”

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Der Rechtsstaat greift mit voller Härte durch. Eine Sachbeschädigung mit Schäden von mehr als 100.000 Euro wird mit Freizeitarbeit abgegolten. RBB:

“Wegen einer Farbattacke auf das Brandenburger Tor in Berlin sind zwei junge Klimaaktivisten der Gruppe Letzte Generation wegen gemeinschaftlicher Sachbeschädigung zu 200 beziehungsweise 180 Stunden Freizeitarbeit verurteilt worden. Freizeitarbeit kann etwa in sozialen Einrichtungen oder bei Umweltschutzprojekten abgeleistet werden. Damit blieb das Amtsgericht Tiergarten unter der Forderung der Staatsanwaltschaft von 200 und 220 Stunden, wie eine Gerichtssprecherin am Dienstag sagte. Die Verteidigung hatte Freisprüche gefordert. Straftaten seien nicht hinzunehmen, hieß es im Urteil. Es gebe andere Mittel des Protestes.”

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