Kohlendioxid wird zu Wunderstoff Graphen / Basismaterial der NEUTRINOVOLTAIC Technologie lässt sich sogar aus Treibhausgasen abscheiden (FOTO)
(ots) -
Von Arthur Rose und Maria Brandt
Kohlendioxid bedeutet nicht nur Treibhausgas und Klimawandel, wie
die aktuelle Debatte vermuten lässt, sondern kann als Basisstoff für
chemische Reaktionen sogar sehr nützlich sein. Mit Kohlendioxid lässt
sich Graphen herstellen, das interessante elektrische Eigenschaften
aufweist und daher für neuartige Elektronikbauteile in Frage kommt.
Über eine solche ungewöhnliche Einsatzmöglichkeit berichtet nun
eine Arbeitsgruppe des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) in
der Fachzeitschrift ChemSusChem. Sie nutzt Kohlendioxid als
Ausgangstoff, um das derzeit sehr intensiv untersuchte
Technologiematerial Graphen herzustellen.
Graphen ist die zweidimensionale Form des chemischen Elementes
Kohlenstoff, welches interessante elektrische Eigenschaften aufweist
und daher für zukünftige, neuartige Elektronikbauteile in Frage
kommt. Seine Entdeckung und Handhabbarmachung im Jahre 2004 führte zu
weltweiter intensiver Forschung und brachte den Entdeckern Andre Geim
und Konstanin Novoselov 2010 den Nobelpreis für Physik ein. Die
beiden nahmen das Graphen manuell per Klebeband von einem Block
Graphit ab.
Die neuesten Erkenntnisse des Karlsruher Instituts für Technologie
(KIT), der Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft, sind
für die Neutrino Energy Group eine Steilvorlage. Professor R.
Strauss, Mitglied des wissenschaftlichen Beirates, sieht sich
bestätigt, dass CO2 in Graphen umgewandelt und verwendet werden kann.
Die Neutrino Energy Group beschäftigt sich in Zeiten des immer
deutlicher erkennbaren Klimawandels mit dem brisanten Thema einer
CO2-neutralen Energietechnologie. "Jetzt kann man sogar zwei Fliegen
mit einer Klappe schlagen", so Strauss, denn für die Neutrino
Technologie werden in Zukunft große Mengen qualitativ hochwertigen
Graphens benötigt.
Eine Arbeitsgruppe des Karlsruher Instituts für Technologie
berichtete in der jüngsten Ausgabe der englischsprachigen
Fachzeitschrift ChemSusChem über die ungewöhnliche Einsatzmöglichkeit
und erregte damit Aufsehen. Wie das KIT in einer Presseinformation
ausführt, suchen die Wissenschaftler alternative Nutzungsformen für
Kohlendioxid, um die Kausalkette - Anstieg der Kohlendioxidmenge in
der Atmosphäre und folglich Klimaerwärmung - zu durchtrennen. So
kommt Kohlendioxid als Ausgangsstoff für die Synthese von Wertstoffen
in Frage und kann in den wirtschaftlichen Verwertungskreislauf -
eventuell sogar gewinnbringend - wiedereingeführt werden. Die
Arbeitsgruppe des KIT nutzt Kohlendioxid als Ausgangsstoff, um das
derzeit sehr intensiv untersuchte Technologiematerial Graphen
herzustellen, welches wiederum eines der Hauptbestandteile der
Energietechnologie Neutrinovoltaic (deutsche Schreibweise:
Neutrinovoltaik) darstellt.
Patentierte Trägerschicht mit Graphen potenziert Energieertrag aus
Neutrinos
Den Wissenschaftlern der Neutrino Energy Group ist es indessen
gelungen, ein Material zu entwickeln, das ausreichend dicht ist, um
die zur effizienten Energiegewinnung notwendige Wechselwirkung mit
Neutrinos und anderer nichtsichtbarer Strahlenspektren zu erzeugen.
Dabei werden eine hauchdünne Siliziumschicht und eine ebenfalls sehr
feine Schicht von dotiertem Graphen auf eine metallische
Trägerschicht aufgedampft, die zusammen eine Dicke nur im Nanobereich
haben.
Trifft die nichtsichtbare Strahlung auf die Oberfläche der
Trägerschicht, sendet diese horizontale Impulse auf die
Siliziumschicht und vertikale Impulse auf die Graphenschicht aus. Wie
dick die einzelnen Schichten aus der dotierten Substanz sein sollen,
muss exakt austariert werden, um die atomaren Vibrationen, die
dadurch auf den beiden Schichten ausgelöst werden, in optimale
Resonanz zu versetzen und damit sogar zu verstärken.
Die Schwingungen übertragen sich auf das Trägermaterial, wo sie
den elektrischen Strom erzeugen, der von dort abgegriffen wird. Mit
der Größe der Fläche, die durchströmt wird, steigt rechnerisch die
Energiemenge, die maximal vom Trägermedium "geerntet" werden kann: je
mehr Trägermaterial, desto mehr Energie.
Für das optimale Trägermaterial und die richtige geometrische
Anordnung der Beschichtungen für die Erzeugung der
Neutrinovoltaic-Zellen hat die Neutrino Energy Group umfangreiche
internationale Patentanmeldungen getätigt. Diese stellen zusammen mit
dem umfangreichen Wissen der beteiligten Wissenschaftler die Basis
für den Einsatz der nichtsichtbaren Strahlung zur zukünftigen
Stromversorgung dar.
In wenigen Jahren werden sich durch Rückgriff auf die
Neutrino-Inside-Lösung elektrische Geräte ganz ohne Steckdose, ohne
Kabel, ohne Stromleitungen mobil an jedem Ort betreiben oder
nachladen lassen, indem man die erforderliche Energie einfach aus der
direkten Umgebung "einsammelt".
"Damit ist eine emissionsfreie, unerschöpfliche und ständig
verfügbare Energiequelle gefunden, mit der sich das Klima
stabilisieren und der Fortbestand der Menschheit auch über das Ende
der Verbrennung fossilen Brennstoffe hinaus sichern lässt", erklärt
Holger Thorsten Schubart, CEO der Neutrino Deutschland GmbH, der mit
seinem Unternehmen die internationale Zusammenarbeit intensivieren
und die Neutrinovoltaic-Zellen für den praktischen Einsatz schnell
startbereit machen will.
Schubart kritisiert, dass Deutschland viel Energie in die
Grundlagenforschung, aber zu wenig in Anwendungsforschung stecke.
"Deutschland ist international Schlusslicht in der
Anwendungsforschung", konstatiert Schubart. Industrie und Anwender
hätten jetzt mit Hilfe der Neutrinovoltaic und den neuesten
Erkenntnissen der Wissenschaft die konkrete Möglichkeit, Energie aus
dem unsichtbaren, extrem energiereichen solaren und kosmischen
Strahlenspektrum zu gewinnen. Die Innovationstätigkeit am KIT schlägt
die Brücke zwischen Erkenntnis und Anwendung zum gesellschaftlichen
Nutzen, wirtschaftlichen Wohlstand und Erhalt der natürlichen
Lebensgrundlagen.
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Heiko Schulze
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Datum: 11.07.2019 - 08:00 Uhr
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