Innovative Lösungen für effizientere Ernte und Speicherung von Solarenergie in chemischen Verbindungen

BerlinDie Nutzung von Solarenergie zum Heizen war bisher eine Herausforderung, da diese nicht ständig verfügbar ist. Traditionelle Methoden speichern Energie nur kurzzeitig, beispielsweise in Warmwasserspeichern. Doch neueste Forschungen arbeiten an Systemen, die Solarenergie in chemischen Bindungen speichern. Dadurch kann Energie nach Bedarf als Wärme freigesetzt werden und über Wochen oder sogar Monate gespeichert bleiben.

Fortschritt bei Energiespeicherung: Wissenschaftler der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und der Universität Siegen haben einen neuartigen Photoschalter entwickelt, der Sonnenenergie genauso effizient speichern kann wie Lithium-Ionen-Batterien. Ein bisheriges Problem dieser Systeme war ihre Abhängigkeit von UV-Licht, das nur einen kleinen Teil des gesamten Sonnenspektrums ausmacht.

Die neue Methode sammelt Solarenergie auf eine Weise, die der Photosynthese von Pflanzen ähnelt, ohne direkte Sonneneinstrahlung zu nutzen. Ein Gerät erfasst sichtbares Licht und leitet die Energie zu einem Schalter. Diese Entwicklung hat die Speicherung von Solarenergie effizienter gemacht und stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Energiekonversion dar.

• Verbesserte Effizienz bei der Speicherung von Solarenergie um mehr als das Zehnfache.
• Bietet eine praktikable Lösung für Heizungssysteme in Privathaushalten.
• Kann auf großflächige Energiespeicherung angewendet werden.

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Dieser Durchbruch ist bedeutend, da er ein bestehendes Problem in aktuellen Systemen löst: die Speicherung großer Energiemengen bei gleichzeitiger effizienter Lichtaufnahme. Durch die Trennung dieser Aufgaben konnten Forscher die Lichtsammlung und Energieumwandlung verbessern. Diese Entwicklung könnte die Nutzung von Solarenergie für Heizung und andere Anwendungen verbreiten.

Forschungen zur Funktionsweise der Reaktion waren entscheidend für diesen Fortschritt. Das Forscherteam in Mainz, unter der Leitung von Professor Christoph Kerzig und Doktorand Till Zähringer, führte umfassende Analysen durch, um die Reaktionsprozesse zu verstehen und zu optimieren. Ihre Untersuchungen ergaben, dass bei den Reaktionen jedes absorbierte Photon den Beginn einer chemischen Bindung auslösen kann, was in photochemischen Reaktionen unüblich ist.

Mit weiterer Forschung und Entwicklung könnte diese Technologie die Nutzung nachhaltiger Energien erheblich verbessern. Sie hat das Potenzial, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern und kann für weit mehr als nur zum Heizen eingesetzt werden. Lokale und globale Energiesysteme könnten effizienter und stabiler werden, was zu einer umweltfreundlicheren Zukunft führt.