{"id":105771,"date":"2022-03-08T07:37:00","date_gmt":"2022-03-08T06:37:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=105771"},"modified":"2022-03-03T15:44:50","modified_gmt":"2022-03-03T14:44:50","slug":"durchbruch-bei-solaren-brennstoffen-verspricht-ein-neues-industrielles-zeitalter","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/durchbruch-bei-solaren-brennstoffen-verspricht-ein-neues-industrielles-zeitalter\/","title":{"rendered":"Durchbruch bei solaren Brennstoffen verspricht ein neues industrielles Zeitalter"},"content":{"rendered":"\n

<\/h2>\n\n\n\n\n\n
\"The
\u00a9 Roman Zaiets, Shutterstock<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Unsere auf fossilen Brennstoffen aufgebaute Wirtschaft ist nicht nachhaltig. Die Erzeugung von Energie und Chemikalien aus \u00d6l und Erdgas st\u00f6\u00dft j\u00e4hrlich mehrere Milliarden Tonnen Kohlendioxid (CO2<\/sub>) in die Atmosph\u00e4re aus und tr\u00e4gt somit zum Klimawandel bei.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Um den \u00dcbergang zu einer Wirtschaft zu erm\u00f6glichen, die auf dem Kreislaufprinzip und dem Grundsatz der Nachhaltigkeit basiert, m\u00fcssen wir dringend alternative Technologien entwickeln, mit denen wir aus erneuerbaren Energiequellen sch\u00f6pfen k\u00f6nnen. Diese Technologien m\u00fcssen nicht nur umweltfreundlich sein, sondern auch im industriellen Ma\u00dfstab funktionieren und zugleich wirtschaftlich tragf\u00e4hig sein.<\/p>\n\n\n\n

Die Erzeugung von solaren Brennstoffen und Chemikalien ist in diesem Zusammenhang ein vielversprechender Forschungsbereich. Dabei werden Molek\u00fcle wie CO2 mithilfe von k\u00fcnstlichem oder nat\u00fcrlichem Licht in energiereiche Chemikalien umgewandelt. Wenn diese Technologie eines Tages im industriellen Ma\u00dfstab umsetzbar w\u00e4re, k\u00f6nnte sie dazu beitragen, unsere Abh\u00e4ngigkeit von fossilen Brennstoffen zu beenden und CO2<\/sub> in einen wertvollen Rohstoff zu verwandeln.<\/p>\n\n\n\n

Identifikation geeigneter Prototypen<\/h3>\n\n\n\n

Das Projekt PEC_Flow, das vom Europ\u00e4ischen Forschungsrat finanziert wurde, baute auf einer fr\u00fcheren Initiative mit dem Namen HybridSolarFuels<\/a> auf. Diese umfasste die Entwicklung von Photoelektroden, die dazu dienen, CO2<\/sub> in chemische Stoffe wie Ameisens\u00e4ure, Kohlenmonoxid, Methanol und Ethanol zu konvertieren.<\/p>\n\n\n\n

PEC_Flow wollte diese Forschung weiterentwickeln. Konkret verfolgte es das Ziel, die technologisch effizientesten und wirtschaftlich tragf\u00e4higsten photoelektrochemischen Zellen zu identifizieren, mit denen sich Chemikalien auf kontinuierlicher Basis herstellen lassen. Wenn das gelingt, k\u00f6nnte dies f\u00fcr diesen so entscheidenden Forschungsbereich richtungsweisend sein.<\/p>\n\n\n\n

\u201eF\u00fcr diese Arbeit verglichen wir unterschiedliche Arten von photoelektrochemischen Zellen\u201c, erkl\u00e4rt Csaba Jan\u00e1ky<\/strong> von der Universit\u00e4t Szeged in Ungarn, der PEC_Flow koordiniert. \u201eWir wollten sie nicht nur unter technologischen und wissenschaftlichen Gesichtspunkten, sondern auch aus wirtschaftlicher Perspektive bewerten.\u201c<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Jan\u00e1ky und sein Team erfassten daher Daten und Analysen zu unterschiedlichen Arten von Zellen. Nach einer gr\u00fcndlichen Pr\u00fcfung kristallisierten sich aus vier verschiedenen Zellkonfigurationen zwei bestimmte heraus. Anschlie\u00dfend erfolgte eine umfassende techno\u00f6konomische Analyse. Das Team ging dabei auf verschiedene Aspekte wie das Markt- und Investitionspotenzial ein.<\/p>\n\n\n\n

\u201eZum Schluss blieb eine Konfiguration \u00fcbrig\u201c, so Jan\u00e1ky<\/strong>. \u201eBei diesem Prototyp wurde die Solarzelle vom Elektrolyseur entkoppelt. Unsere Erkenntnis war, dass sich diese L\u00f6sung, unter Ber\u00fccksichtigung des gegenw\u00e4rtigen Stands der Technik, m\u00f6glicherweise als wirtschaftlich deutlich wettbewerbsf\u00e4higer erweisen k\u00f6nnte als eine integrierte L\u00f6sung.\u201c<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Industrieverfahren der Zukunft<\/h3>\n\n\n\n

Die Ergebnisse des Projekts PEC_Flow deuten somit darauf hin, dass die Entkopplung der Photovoltaikzelle vom Elektrolyseur gegenw\u00e4rtig die praktikabelste M\u00f6glichkeit darstellt, um industriell tragf\u00e4hige solargest\u00fctzte Technologien zur Umwandlung von CO2<\/sub> zu entwickeln.<\/p>\n\n\n\n

Zudem trug das Projekt zur Identifizierung der Wissens- und Technologiel\u00fccken bei, die es zu \u00fcberwinden gilt, um eines Tages effiziente integrierte photoelektrochemische Zellen zu erm\u00f6glichen.<\/p>\n\n\n\n

\u201eDas ist vor allem wichtig, da wir in den n\u00e4chsten Jahrzehnten mehrere parallele Technologien zur CO2<\/sub>-Nutzung brauchen werden\u201c, merkt Jan\u00e1ky<\/strong> an.<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Solche Fortschritte in der Technologie der solaren Brennstoffe k\u00f6nnten eines Tages f\u00fcr viele Sektoren von gro\u00dfem Nutzen sein. So k\u00f6nnte beispielsweise die chemische Industrie, die erhebliche Emissionen verursacht, photoelektrochemische Systeme nutzen, um CO2 <\/sub>abzuscheiden und in n\u00fctzliche Produkte umzuwandeln.<\/p>\n\n\n\n

Als n\u00e4chstes ist vorgesehen, diesen Entkopplungsansatz gemeinsam mit Industriepartnern n\u00e4her auszuarbeiten und schrittweise zur Marktreife zu f\u00fchren. \u201eDaf\u00fcr m\u00fcsste ein Prototyp in kleinerem Ma\u00dfstab gebaut werden, der sich dann entsprechend hochskalieren lie\u00dfe\u201c, f\u00fcgt Jan\u00e1ky hinzu.<\/p>\n\n\n\n

Au\u00dferdem wird die Grundlagenforschung vertieft werden, um M\u00f6glichkeiten zur Bew\u00e4ltigung der wissenschaftlichen und technologischen Engp\u00e4sse zu finden, die bei der Entwicklung von integrierten photoelektrochemischen Zellen bestehen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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