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TU Berlin

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Forschung

Wie mit Kohlendioxid aus Solarstrom wertvolle chemische Produkte werden

Friday, 06. November 2015

Zwei Millionen Euro für drei neue Verbundprojekte auf dem Gebiet der elektrochemischen Katalyse

Peter Strassers Forschungen sind ein wichtiger Beitrag zur Entwicklung kostengünstiger Brennstoffzellen als zentrale Energiequelle
Lupe

Auf dem volkswirtschaftlich wichtigen Gebiet der elektrochemischen Katalyseprozesse wurden drei neue Verbundprojekte an der TU Berlin bewilligt. Sprecher aller drei Vorhaben ist Prof. Dr. Peter Strasser, Leiter des Fachgebietes „Elektrochemische Katalyse und Materialien“. In allen drei Projekten werden die chemischen Grundlagen und anwendungsrelevanten Aspekte der direkten elektrochemischen Umwandlung von Wasser und Kohlendioxid mit Hilfe von Elektrizität in wertvolle chemische Molekülbausteine für die chemische Industrie oder in Brennstoffe erforscht. Gefördert werden die drei Projekte an der TU Berlin mit insgesamt zwei Millionen Euro für drei Jahre.

Das erste Verbundprojekt, „Electrochemical CO2 conversion“, untersucht die kürzlich am Fachgebiet von Peter Strasser entdeckten Kohlenstoffkatalysatoren für die direkte Umwandlung von Kohlendioxid in Kohlenwasserstoffe. Da bisher Gold und Silber die bevorzugten Katalysatoren für diese Reaktion waren, ist die Erkenntnis, dass kohlenstoffbasierte Materialien Kohlendioxid ebenso effizient katalysieren, von größter Bedeutung. Die Forschungen finden im Rahmen des renommierten Flagship-Programms „Climate-KIC/enCO2re“ der EU statt.

Das zweite Projekt befasst sich mit der direkten Umwandlung von Kohlendioxid zu Kohlenwasserstoffen auf nanostrukturierten Metallkatalysatoren. Dazu werden neue chemische Analysestrategien, sogenannte „operando“-Methoden, entwickelt und eingesetzt. Sie erlauben eine direkte Beobachtung der reagierenden Moleküle während der chemischen Umwandlung. Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Forschung und Bildung.

Im dritten Vorhaben geht es um das molekulare Verständnis der elektrokatalytischen Prozesse an der Grenzfläche zwischen Flüssigkeit und festem Katalysator in photoelektrochemischen Zellen (PEZ). Im Vordergrund steht die elektrochemische Spaltung von Wasser zur Erzeugung von Wasserstoff und von anderen chemischen Zwischenprodukten. Finanziert wird es von der DFG im Schwerpunktprogramm SPP1613 „Fuels Produced Regeneratively Through Light-Driven Water Splitting“.

Bei der Erforschung der chemischen Grundlagen und anwendungsrelevanten Aspekte der elektrochemischen Umwandlung von Wasser und Kohlendioxid mit Hilfe von Elektrizität in chemische Molekülbausteine kommen zwei Verfahren in Betracht: Das eine nutzt Fotovoltaik- oder Windkraftanlagen zur Umwandlung von Sonnenlicht in Strom, das andere die Kombination aus einem Halbleiter wie Silizium und einem Elektrokatalysatormaterial in einer integrierten photoelektrochemischen Zelle, die bei Sonnenbestrahlung ebenfalls aus Kohlendioxid und Wasser chemische Produkte oder Brennstoffe liefert. Ziel ist es, die elektrochemischen Prozesse anhand verschiedener Katalysatorklassen zu verstehen und Methoden zu entwickeln, um die chemischen Prozesse während der Reaktion zu studieren.

By: tui/sn "TU intern" November 2015

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