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Wissenschaft (15)

Eine interessante Möglichkeit Windenergie zu Speichern!

Offshore Storage-Systeme & Windkraft | Neues Konzepr der EnergiespeicherungWindenergie gewinnt in Deutschland zunehmend an Bedeutung, doch noch stehen keine adäquaten Speichertechnologien zu Verfügung, um einen kontinuierlichen Energietransfer zu gewährleisten. Im Fall einer Flaute liefern diese Anlagen einfach keinen Strom. Wissenschaftler des MIT (Massachusetts Institute of Technology) schlagen nun in einem Konzept vor, diese Energie am Ort der Erzeugung zu speichern.

Wie aussichtsreich ist das erreichen der Klimaziele bis 2050?

Papierproduktion | Energieeffizienz und KlimawandelSchon heute spüren wir die ersten Auswirkungen der Klimaveränderung. Ein neuer Bericht von Forschern des Massachusetts Institute of Technology legt die begründete Vermutung nahe, dass die für 2050 geplante Halbierung der CO2-Emissionen äußerst unrealistisch ist. Die Forscher des MIT untersuchten Möglichkeiten zur Steigerung der energieeffizienten Herstellung der Materialien Stahl, Zement, Papier, Kunststoff und Aluminium.

"wafer protection" durch neuartigen Technologieansatz!

wafer fertigung

Viele Anwendungen im elektronischen Bereich sowie die Herstellung von Solarzellen setzt die Verwendung von hochreinem Silizium voraus. Um die Materialeigenschaften des Siliziums langfristig zu erhalten, ist es in der Regel notwendig, die Oberfläche zu beschichteten. Die Beschichtung „passiviert“ das Material und bindet so lose atomare Bindungen, welche anderenfalls durch Oxidation die elektrischen Eigenschaften des Siliziums zerstören bzw. stark einschränken würden. Leider ist für den Prozess der Passivierung eine große Menge Energie in Form von Wärme notwendig. Dies hat zur Folge, dass sich die Produkte verteuern. Außerdem lassen sich durch die hohen Temperaturen (ca. 400 C°), nicht alle Materialien die für die Passivierung geeignet sind einsetzen.

Wie die Konkurrenz aus China dazu führt, dass nun Solarfirmen ihr Know-how bündeln!

Der deuteschen Solarbranche kann nur noch die Vermeidung des Know-how-Transfer helfenEs sind harte Zeiten für deutsche aber auch für europäische Solarunternehmen, da nicht nur die politischen Voraussetzungen immer schlechter werden, sondern auch die Konkurrenz aus China ständig wächst. In den letzten Jahren sind in Deutschland mehrere Solarunternehmen in die Insolvenz gegangen, Grund hierfür sind die Dumpingpreise chinesischer Anbieter und die Tatsache, dass die Chinesen ihre Produkte erheblich verbessern konnten. Hatten sich anfänglich die großen Solarunternehmen in China einen ständig wachsenden Markt versprochen so mussten sie schnell feststellen das die Chinesen mit der exportierten Technologie in der Lage waren eigene Produkte am Markt zu etablieren.

MIT Wissenschaftler entwickeln neue wasserabweisende Werkstoffe!

Hydrophobe Keramik| Proben von Oxiden Seltener Erden

Schon seit längerer Zeit bemühen sich weltweit Forscher, die Entwicklung von wasserabweisenden Materialien voranzutreiben. Nun könnte den Wissenschaftlern des MIT ein weiterer Durchbruch bei der Entwicklung dieser Materialen gelungen sein. Es ist ihnen gelungen aus der Gruppe der Metalle der Seltenen Erden bzw. deren Oxiden keramische Formen herzustellen, die hydrophobe Eigenschaften besitzen und gleichzeitig extrem abriebfest sind.

Faszinierende Wechselwirkungen zwischen Treib-hausgasen und Aerosolen

Asien-Aerosole-&-co2In der Atmosphäre unseres Planeten herrscht ein ständiger Widerstreit zwischen der Zunahme von CO2 und den Aerosol-Partikeln, welche sich teils durch natürliche Ursachen oder durch Luftverschmutzung in unserer Atmosphäre befinden. Aerosole sind winzig kleine Partikel, die in unserer Atmosphäre schweben und zum Beispiel aus Meersalz, Asche, Staub, Nitraten, Ruß oder Sulfaten bestehen. Diese Partikel verbleiben in der Regel ca. 10 Tage in der Atmosphäre und sind dort für die Streuung und Absorption von Sonnenstrahlung und die Steigerung der Wolkenbildung verantwortlich.

Spitzentechnologie 3d-Fokussierung des Lichtes

Im Zuge der fortschreitenden Miniaturisierung von Bauteilen gelang Caltech-Ingenieuren nun ein Durchbruch bei der optischen 3d-Fokussierung! Das von Ihnen entwickelte Bauteil ist in der Lage einen Lichtstrahl so zu bündeln, dass er am Austrittspunkt nur noch einen Durchmesser von wenigen Nanometern hat. Die Fokussierung von Lichtstrahlen, auf einen so geringen Durchmesser, kann nur erreicht werden, indem man die elektromagnetische Welle des Lichtes an eine Oberflächenplasmone koppelt. Die Oberflächenplasmone entsteht, bei dem entwickelten Bauteil an der Grenzfläche zwischen SiO2 und Gold. Unter einem Oberflächenplasmon versteht man eine Oberflächenwelle, die durch die kollektive Anregung von Elektronen in Metallen erzeugt wird. Normalerweise ist die Kleinheit (z. B. Querschnitt Glasfaserleiter) eines Lichtwellenleiters durch die Beugungsgrenze eingeschränkt: Da eng benachbarte Lichtwellen interferieren, muss der Durchmesser einer optischen Faser mindestens halb so groß sein wie die Lichtwellenlänge im Material.

Wirkungsgradsteigerung bei Solarzellen mittels Solar-Trichter-Konzept

Die Steigerung des Wirkungsgrades von Solarzellen ist für deren Produzenten ein Thema von existenzieller Bedeutung, einen neuen Ansatz könnte das Solar-Trichter-Konzept bieten. Weltweit gehen die Forscher immer neue Wege, um die Effizienz von Solarzellen zu steigern. Zum Einsatz kommen diesbezüglich neue Materialien, neue Designs und nun auch die Änderung physikalischer Parameter von Atom bzw. Molekülen.

Ju Li Professor am renommierten Massachusetts Institute of Technology veröffentlicht diese Woche in der Zeitschrift Nature Photonics einen Artikel, in welchem er beschreibt, wie man auf der Basis von elastischer Dehnung von Materialien den Wirkungsgrad von Solarzellen steigern kann.

Geothermie neue Bohrtechnologie in Sicht?

geothermie einzugsgebiet deutschland

Geothermie & Gyrotron bohren: Eine der größten Kostenfaktoren bei der Erschließung von geothermischen Energiequellen sind derzeit die Bohrkosten. Die Bohrkosten machen in der Regel die Hälfte der Erschließungskosten aus. Derzeit arbeiteten Wissenschaftler des MIT an einem neuen Ansatz, um das konventionelle Bohren abzulösen. Grundidee ist es, einen Laser zu verwenden, der das Gesteinsmaterial verdampft. Schon in einer der ersten Folgen des „Raumschiffs Enterprise“ verwendeten die Mienenarbeiter diese Technologie, um an die gewünschten Rohstoffe zu kommen. Auf der Erde des 21. Jahrhunderts arbeiten Wissenschaftler seit 50 Jahren daran einen funktionieren Laserbohrer zu entwickeln. Bisher waren die Ergebnisse eher dürftig, die maximale Bohrtiefe betrug rund einen Meter.

Trägheitsfusion Energiequelle & Alternative zu Iter und Wendelstein

Trägheitsfusion Hohlraumstrahlung

Trägheitsfusion bezeichnet ein Verfahren, das ein Gemisch aus Deuterium und Tritium mittels Hohlraumstrahlung so stark zu komprimieren, dass eine Kernfusion einsetzt. Hierzu verwendet man mehre Hochenergielaserstrahlen (z. B. 192), die ihre Energie in einem Ziel (Zylinder) vereinen. In einem kleinen Zylinder eingeschlossen ist, eine plastikummantelte Kugel, die das gefrorene Fusionsmaterial (8-15 K) enthält. Treffen die Laserstrahlen den Zylinder, entsteht in dessen Inneren ein Röntgenstrahlungsfeld, aufgrund des Energiezuwachses verdampft die äußere Schicht des tiefgefrorenen Kügelchens.

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