Wissenschaftliche Elite von morgen erforscht grüne Technologien von übermorgen
Im Rahmen der Fördermaßnahme SINATRA fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung sieben exzellente Nachwuchswissenschaftler. Jetzt sind ihre Projekte gestartet.
Deutschland wird zum Vorreiter für grüne Zukunftstechnologien. Für einen schnellen Wasserstoff-Hochlauf entwickeln große industriegeführte Wasserstoff-Projekte Lösungen. Damit Deutschland allerdings auch in einer großen Bandbreite an Technologien in Zukunft gut aufgestellt ist, fördert das Bundesforschungsministerium schon heute Ansätze, deren industrieller Durchbruch noch einige Jahre brauchen wird. Die Fördermaßnahme SINATRA fördert gleich zwei solcher Ansätze.
Sieben exzellente Nachwuchswissenschaftler treiben darin die Entwicklung der künstlichen Photosynthese weiter voran (5 Projekte) oder suchen neue Rohstoffe zur Wasserstofferzeugung (2 Projekte). Ein Querschnittsprojekt sorgt zudem für Austausch zwischen den Wissenschaftlern und übernimmt die Kommunikation nach außen. Mitte Mai trafen sich die Projekte zum gemeinsamen KickOff.
Kurz erklärt
Künstliche Photosynthese zielt darauf ab, die natürlichen Prozesse der Photosynthese nachzuahmen, um Sonnenlicht in chemische Energie umzuwandeln. Die Technologie nutzt lichtabsorbierende Materialien und Katalysatoren, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten oder um Kohlendioxid (CO2) in kohlenstoffbasierte Produkte umzuwandeln.
Alternative Rohstoffe zur Wasserstoffproduktion sind Materialien oder Substanzen, die nicht aus fossilen Brennstoffen stammen und zur Herstellung von Wasserstoff verwendet werden können. Diese Alternativen sind oft nachhaltiger und umweltfreundlicher und tragen zur Reduktion von Treibhausgasemissionen bei. Beispiele sind Biomasse, Abfälle oder Biogas.
Mit einer Fördersumme von rund 20 Millionen Euro und einer Laufzeit bis Februar 2030 zielt SINATRA darauf ab, den Standort Deutschland langfristig durch die Etablierung von wissenschaftlichem Nachwuchs und durch die Erforschung von grünen Zukunftstechnologien als Wissenschafts- und Innovationsstandort zu stärken. Das sind die Projekte im Überblick
CO2UPLED entwickelt neuartige, maßgeschneiderte Materialien für Photoelektroden zur Umsetzung von CO2 in solare Produkte. Fokus liegt dabei neben der Materialentwicklung auf der Kopplung dieser Photoelektroden mit effizienten Katalysatoren.
Py-Pho-Hybrid-Energy konzentriert sich auf die Entwicklung von Modulen, die Solarenergie sowohl chemisch in Wasserstoff als auch thermisch in Form von Wärme speichern. Diese Kopplung erzielt eine verbesserte Gesamtenergiebilanz.
TWOB erforscht einen neuen Tieftemperaturansatz zur Herstellung von dünnen Photoabsorberfilmen, die für die künstliche Photosynthese verwendet werden sollen. Durch die Kombination zweier solcher Photoabsorber kann ein größeres Spektrum des Sonnenlichts für eine höhere Effizienz genutzt werden.
PARASOL entwickelt dünne, stabile und effiziente Schutzschichten aus Metalloxiden für die Anwendung in photoelektrochemischen Zellen. Ziel des Projekts ist das Verständnis der Grenzflächen und die Charakterisierung der Schutzschichten.
Su2nCat-CO2 entwickelt hybride Photokatalysatoren für die direkte Umwandlung von CO2 in wertvolle Produkte mittels Sonnenlicht. Es werden ein materialwissenschaftlicher sowie ein molekularchemischer Ansatz verfolgt, um teure Edelmetalle zu ersetzen.
SolSTEP entwickelt und erforscht Zwei-Schritt-Photokatalysatoren zur Wasserstofferzeugung. Hierbei wird ein einzelner Katalysator für zwei chemische Reaktionen genutzt. Dabei können für die beiden Schritte unterschiedliche Wellenlängenbereiche des Lichts genutzt werden, was eine effiziente Umwandlung von Sonnenenergie ermöglicht.
FAIR-H2 zielt darauf ab, hochreinen Wasserstoff aus Abfallbiomasse über das Zwischenprodukt wässrige Ameisensäure zu gewinnen. Der in Ameisensäure gespeicherte Wasserstoff ist mit Hilfe der im Projekt entwickelten Katalysatoren nach Bedarf freisetzbar und nutzbar.
MyWay ist das Querschnittsvorhaben, das die sieben Nachwuchsgruppen fachlich und durch Vernetzung unterstützt. Es fördert den Technologietransfer und die Wissenschaftskommunikation.