{"id":158838,"date":"2025-02-26T07:05:00","date_gmt":"2025-02-26T06:05:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=158838"},"modified":"2025-02-24T16:10:24","modified_gmt":"2025-02-24T15:10:24","slug":"wenn-sonnenlicht-kohlenwasserstoffe-erzeugt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wenn-sonnenlicht-kohlenwasserstoffe-erzeugt\/","title":{"rendered":"Wenn Sonnenlicht Kohlenwasserstoffe erzeugt"},"content":{"rendered":"\n\n\n

Forscher der University of Cambridge und der University of California, Berkeley, haben eine praktische Methode entwickelt, um Kohlenwasserstoffe \u2013 Molek\u00fcle aus Kohlenstoff und Wasserstoff \u2013 allein mit Hilfe der Sonne herzustellen.<\/strong><\/p>\n\n\n

\n
\"Ein
Ein neuartiges Solarreaktorsystem wandelt CO2<\/sub> mit Hilfe von Sonnenlicht in wertvolle Kohlenwasserstoffe um \u2013 ein Schritt in Richtung nachhaltiger Chemieproduktion.
Bild: publish-industry, DALL-E \u00a9 Industry.Forward<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Das von ihnen entwickelte Ger\u00e4t kombiniert ein lichtabsorbierendes \u201eBlatt\u201c aus einem hocheffizienten Solarzellenmaterial namens Perowskit mit einem Kupfer-Nanobl\u00fcten-Katalysator, um Kohlendioxid in n\u00fctzliche Molek\u00fcle umzuwandeln. Im Gegensatz zu den meisten Metallkatalysatoren, die CO2<\/sub> nur in Molek\u00fcle mit einem Kohlenstoffatom umwandeln k\u00f6nnen, erm\u00f6glichen die Kupferbl\u00fcten die Bildung komplexerer Kohlenwasserstoffe mit zwei Kohlenstoffatomen, wie Ethan und Ethylen \u2013 wichtige Bausteine f\u00fcr fl\u00fcssige Kraftstoffe, Chemikalien und Kunststoffe.<\/p>\n\n\n\n

Chemikalienproduktion ohne fossile Brennstoffe<\/h3>\n\n\n\n

W\u00e4hrend heute fast alle Kohlenwasserstoffe aus fossilen gewonnen werden, erm\u00f6glicht die von den Forschern aus Cambridge und Berkeley entwickelte Methode die Herstellung sauberer Chemikalien und Kraftstoffe aus CO2<\/sub>, Wasser und Glycerin \u2013 einer h\u00e4ufig vorkommenden organischen Verbindung \u2013 ohne zus\u00e4tzliche Kohlenstoffemissionen.<\/p>\n\n\n\n

Die Studie baut auf fr\u00fcheren Arbeiten des Teams an k\u00fcnstlichen Bl\u00e4ttern auf, die von der Photosynthese inspiriert sind, dem Prozess, mit dem Pflanzen Sonnenlicht in Nahrung umwandeln. \u201eWir wollten \u00fcber die einfache Reduktion von Kohlendioxid hinausgehen und komplexere Kohlenwasserstoffe produzieren, aber das erfordert viel mehr Energie\u201c, sagt Dr. Virgil Andrei vom Yusuf Hamied Department of Chemistry in Cambridge, der Hauptautor der Studie.<\/p>\n\n\n\n

Andrei, ein Wissenschaftlicher Mitarbeiter des St. John’s College in Cambridge, f\u00fchrte die Arbeiten im Rahmen des Winton Cambridge-Kavli ENSI-Austauschprogramms im Labor von Professor Peidong Yang an der University of California in Berkeley durch.<\/p>\n\n\n\n

H\u00f6here Effizienz durch neue Katalysator-Kombination<\/h3>\n\n\n\n

Durch die Kopplung eines Perowskit-Lichtabsorbers mit einem Kupfer-Nanor\u00f6hren-Katalysator konnte das Team komplexere Kohlenwasserstoffe herstellen. Um die noch weiter zu steigern und die energetischen Grenzen der Wasserspaltung zu \u00fcberwinden, f\u00fcgte das Team Elektroden aus Silizium-Nanodr\u00e4hten hinzu, die stattdessen Glyzerin oxidieren k\u00f6nnen. Mit dieser neuen Plattform lassen sich Kohlenwasserstoffe wesentlich effizienter herstellen \u2013 200-mal effizienter als mit fr\u00fcheren Systemen zur Spaltung von Wasser und Kohlendioxid.<\/p>\n\n\n\n

Die Reaktion steigert nicht nur die CO2<\/sub>-Reduktionsleistung, sondern produziert auch hochwertige Chemikalien wie Glycerat, Laktat und Formiat, die in der Pharmazie, Kosmetik und chemischen Synthese Verwendung finden.<\/p>\n\n\n\n

Abfallstoffe als wertvolle Ressource nutzen<\/h3>\n\n\n\n

\u201eGlycerin wird normalerweise als Abfallprodukt betrachtet, aber hier spielt es eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Reaktionsgeschwindigkeit\u201c, sagt Andrei. \u201eDas zeigt, dass wir unsere Plattform nicht nur f\u00fcr die Umwandlung von Abf\u00e4llen, sondern f\u00fcr eine Vielzahl chemischer Prozesse einsetzen k\u00f6nnen. Indem wir die Oberfl\u00e4che des Katalysators sorgf\u00e4ltig gestalten, k\u00f6nnen wir beeinflussen, welche Produkte wir erzeugen, und so den Prozess selektiver machen.\u201c<\/p>\n\n\n\n

Die derzeitige Selektivit\u00e4t von CO2<\/sub> zu Kohlenwasserstoffen liegt bei etwa 10 Prozent, aber die Forscher sind optimistisch, dass das Katalysatordesign verbessert werden kann, um die Effizienz zu steigern. Das Team kann sich vorstellen, seine Plattform auf noch komplexere organische Reaktionen anzuwenden und damit den Weg f\u00fcr Entwicklung in der nachhaltigen chemischen Produktion zu ebnen. Mit weiteren Verbesserungen k\u00f6nnte diese Forschung den \u00dcbergang zu einer kohlenstoffneutralen Kreislaufwirtschaft beschleunigen.<\/p>\n\n\n\n

Internationale Zusammenarbeit f\u00fcr nachhaltige L\u00f6sungen<\/h3>\n\n\n\n

\u201eDieses Projekt ist ein hervorragendes Beispiel daf\u00fcr, wie globale Forschungspartnerschaften zu wirksamen wissenschaftlichen Fortschritten f\u00fchren k\u00f6nnen\u201c, sagte Andrei. \u201eDurch die Kombination des Fachwissens von Cambridge und Berkeley haben wir ein System entwickelt, das die Art und Weise, wie wir Kraftstoffe und wertvolle Chemikalien auf nachhaltige Weise herstellen, revolutionieren k\u00f6nnte.\u201c<\/p>\n\n\n\n

Die Forschungsarbeiten wurden teilweise vom Winton-Programm f\u00fcr Physik der Nachhaltigkeit, dem St. John’s College, dem US-Energieministerium, dem Europ\u00e4ischen Forschungsrat und UK Research and Innovation (UKRI) unterst\u00fctzt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Forscher der University of Cambridge und der University of California, Berkeley, haben eine praktische Methode entwickelt, um Kohlenwasserstoffe \u2013 Molek\u00fcle aus Kohlenstoff und Wasserstoff \u2013 allein mit Hilfe der Sonne herzustellen. Das von ihnen entwickelte Ger\u00e4t kombiniert ein lichtabsorbierendes \u201eBlatt\u201c aus einem hocheffizienten Solarzellenmaterial namens Perowskit mit einem Kupfer-Nanobl\u00fcten-Katalysator, um Kohlendioxid in n\u00fctzliche Molek\u00fcle umzuwandeln. […]<\/p>\n","protected":false},"author":114,"featured_media":158840,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"none","nova_meta_subtitle":"Forscher aus Cambridge und Berkeley haben eine Methode entwickelt, mit der sich Kohlenwasserstoffe allein durch Sonnenlicht herstellen lassen. Mithilfe spezieller Katalysatoren und Perowskit-Solarzellen verwandelt das System CO2 in n\u00fctzliche Chemikalien. Dies k\u00f6nnte die Abh\u00e4ngigkeit von fossilen Rohstoffen deutlich verringern","footnotes":""},"categories":[5571],"tags":[10744,20215,14331,11841,25775,10743],"supplier":[7921,16059,22751,1311,11236],"class_list":["post-158838","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-co2-based","tag-carboncapture","tag-grunechemie","tag-kosmetik","tag-kreislaufwirtschaft","tag-pharmazie","tag-useco2","supplier-european-research-council","supplier-uk-research-and-innovation-ukri","supplier-university-of-california-berkeley-uc-berkeley","supplier-university-of-cambridge-uk","supplier-u-s-department-of-energy"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/158838","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/users\/114"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=158838"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/158838\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media\/158840"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=158838"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=158838"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=158838"},{"taxonomy":"supplier","embeddable":true,"href":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/wp-json\/wp\/v2\/supplier?post=158838"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}