Zur Erreichung der im Jahr 2021 festgelegten versch\u00e4rften Klimaziele ist es unumg\u00e4nglich nach Strategien zu suchen, um den aktuellen Energiebedarf durch \u201egr\u00fcne Energie\u201c zu decken. W\u00e4hrend die Photovoltaik eine schon weitgehend ausgereifte Technologie darstellt, die einen wachsenden Anteil der deutschen Stromversorgung ausmacht, ist die Speicherung dieser Energie essenziell, um eine fl\u00e4chendeckende Energieversorgung auch in Zeiten geringer Sonneneinstrahlung zu gew\u00e4hrleisten.<\/p>\n
In der Natur existiert bereits ein optimierter Prozess zur Speicherung solarer Energie: In der Photosynthese werden Kohlestoffdioxid (CO2<\/sub>) und Wasser (H2<\/sub>O) unter Nutzung von Sonnenenergie in chemische Energie in der Form energiereicher Kohlenwasserstoffe umgesetzt. Diese Reaktion kann durch die Kombination aus CO2<\/sub>-Reduktion und H2<\/sub>O-Oxidation in einer photoelektrochemischen Zelle technisch nachgeahmt werden. Die Realisierung dieser k\u00fcnstlichen Photosynthese bietet gleich mehrere Vorteile, die einen grunds\u00e4tzlichen Unterschied f\u00fcr die zuk\u00fcnftige Energieversorgung machen k\u00f6nnten. Zum einen kann so solare Energie in Form energiereicher Chemikalien (z.\u00a0B. Methans\u00e4ure, Ethanol etc.) gelagert und transportiert werden, was eine fl\u00e4chendeckende Versorgung mit gr\u00fcner Energie unabh\u00e4ngig von der vorhandenen Sonneneinstrahlung erm\u00f6glicht. Dabei kann auf die bereits bestehende Infrastruktur f\u00fcr fossile Brennstoffe zur\u00fcckgegriffen werden. Weiterhin k\u00f6nnen in der Industrie anfallende CO2<\/sub>-Emissionen zur Erzeugung energiereicher Chemikalien, die unter anderem Ausgangsstoffe f\u00fcr die Kunststoff- oder D\u00fcngemittelindustrie darstellen, genutzt werden.<\/p>\n Besonders herausfordernd und bisher nur wenig effizient durchf\u00fchrbar ist derzeit noch die Teilreaktion der CO2<\/sub>-Reduktion. Zentrales Ziel des geplanten Promotionsvorhabens ist die Entwicklung einer neuartigen Photoelektrode zur effizienten CO2<\/sub>-Reduktion in einer photoelektrochemischen Zelle. Ein wichtiges Element ist dabei der Einsatz neuartiger (umweltfreundlicher und ungiftiger) Halbleiter-Quantenpunkte als flexible Plattform zur Entwicklung dieser Photoelektrode. In Quantenpunkten k\u00f6nnen grunds\u00e4tzliche Eigenschaften m\u00fchelos durch die Anpassung verschiedener Parameter im Herstellungsprozess ver\u00e4ndert, und somit auf die hier geforderten, spezifischen Gegebenheiten angepasst werden. Beispielsweise kann die Lichtabsorption so eingestellt werden, dass ein gro\u00dfer Teil des Sonnenspektrums tats\u00e4chlich effizient f\u00fcr die CO2<\/sub>-Umwandlung genutzt werden kann. Zudem bieten Quantenpunkte die einzigartige M\u00f6glichkeit den ansonsten umst\u00e4ndlichen und verlustreichen Reaktionsweg zu energiereichen Produkten zu beschleunigen und so die CO2<\/sub>-Reduktionsreaktion effizienter ablaufen zu lassen.<\/p>\n Das vorgestellte Projekt er\u00f6ffnet so nicht nur die Chance, einen wichtigen Beitrag zur Realisierung der k\u00fcnstlichen Photosynthese zur Umwandlung von CO2<\/sub> in Chemikalien als mobile Energietr\u00e4ger zu leisten, sondern einen grunds\u00e4tzlich verbesserten Werkzeugkasten f\u00fcr die Entwicklung effizienter Photoelektroden bereitzustellen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Zur Erreichung der im Jahr 2021 festgelegten versch\u00e4rften Klimaziele ist es unumg\u00e4nglich nach Strategien zu suchen, um den aktuellen Energiebedarf durch \u201egr\u00fcne Energie\u201c zu decken. W\u00e4hrend die Photovoltaik eine schon weitgehend ausgereifte Technologie darstellt, die einen wachsenden Anteil der deutschen Stromversorgung ausmacht, ist die Speicherung dieser Energie essenziell, um eine fl\u00e4chendeckende Energieversorgung auch in Zeiten […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[2477],"class_list":["post-52132","promotionsstipendium","type-promotionsstipendium","status-publish","hentry","tag-deutschland"],"meta_box":{"dbu_stipendiaten_az":"20022\/033","dbu_stipendiaten_anrede":"","dbu_stipendiaten_nachname":"Dehm","dbu_stipendiaten_vorname":"Katharina","dbu_stipendiaten_titel":"","dbu_stipendiaten_fbeginn":"2023-01-01 00:00:00","dbu_stipendiaten_fende":"2025-12-31 00:00:00","dbu_stipendiaten_e_anschrif":"Friedrich-Alexander-Universit\u00e4t Erlangen-N\u00fcrnberg (FAU) Department Chemie und Pharmazie Lehrstuhl f\u00fcr Chemistry of Thin Film Materials","dbu_stipendiaten_betreuer":"Prof. Dr. Julien Bachmann","dbu_stipendiaten_email_dienst":"katharina.dehm@fau.de"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/52132","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/promotionsstipendium"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/52132\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":58144,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/promotionsstipendium\/52132\/revisions\/58144"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=52132"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=52132"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=52132"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}