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Der Übergang von einer Erdöl-basierten hin zu einer Marktwirtschaft, in der fossile Ressourcen durch nachwachsende Rohstoffe ersetzt werden, ist nicht einfach. Auch Max-Planck-Wissenschafterinnen und Wissenschaftler versuchen zu verstehen, wie diese Transformation möglich ist, und arbeiten an kontreten Projekten, die nachhaltiges Wirtschaften möglich machen sollen. Unser Podcast stellt drei dieser Forschungsprojekte vor. [27 min; deutsch] Podcast vom 27. März 2020 © detektor.fm    
detektor.fm     Passend zum Medium Geographie Geomax 22: Das sechste Element Chemie

Global gemittelte Bodentemperatur von drei Simulationen. Blau: Klimaszenario mit der Annahme eines mittelstarken Anstiegs der Treibhausgase (RCP 4.5), Schwarz: Szenario mit den Werten der Treibhausgase des Jahres 2020, Rot: Klimaszenario mit den Ausgangsbedingungen des „blauen“ Klimaszenarios und Injektionen von Schwefeldioxid. Die Erderwärmung wird vermindert und die Klimabedingungen des Jahres 2020 bleiben erhalten. Wird die Injektion im Jahr 2050 abgebrochen, steigt die globale Bodentemperatur in weniger als 10 Jahren um 0,5 °C. © U. Niemeier, MPI für Meteorologie / CC BY-NC-SA 4.0
Niemeier, MPI für Meteorologie / CC BY-NC-SA 4.0 Download Passend zum Medium Chemie

Sowohl beim Lithium-Ionen-Akku (links) als auch einem Pumpspeicher-Wasserkraftwerk gibt es ein sogenanntes Potenzialgefälle (breite rote Linien): Beim Akku ist es die elektrische Spannung, beim Wasserkraftwerk die Energiedifferenz des Wassers im oberen und unteren Becken. Beim Akku sorgen die Passivierungsschichten um die Elektroden für einen „Spannungsabfall“ (kurze rote Linienstücke, die steiler verlaufen), der den Elektrolyt schützt. Analog schützen beim Kraftwerk zwei Reduzierventile oben und unten das Fallrohr vor zu heftig strömendem Wasser. © R. Wengenmayr / CC BY-NC-SA 4.0
Wengenmayr / CC BY-NC-SA 4.0 Download Passend zum Medium Chemie Techmax 13:

Der Ablauf zeigt zunächst die Herstellung einer Emulsion aus einer öligen Phase (bräunlich), die einen Emulgator enthält, und einer wässrigen Phase (blau) mit dem Wirkstoff und der Hydroxyethylstärke für die zukünftige Kapselwand. Mixen erzeugt selbstorganisierte Tröpfchen in der öligen Phase, die den Wirkstoff und die wässrige Phase umschließen. Der dritte Schritt ist ihre Zerkleinerung in eine Miniemulsion, entweder durch Ultraschall oder mit dem Homogenisator. Anschließend wird ein Vernetzer zugegeben. Dieser startet die Polymersation, hier die Vernetzung der Stärkemoleküle zur Kapsel. Am Schluss kommen die Nanokapseln in eine „umgedrehte“, also wieder wässrige Lösung (blau), die für den menschlichen Körper gut verträglich […]
für Polymerforschung / CC BY-NC-SA 4.0 Download Download Passend zum Medium Chemie

Aus der Forschung direkt in die Schule
Beirle, MPI für Chemie / CC BY-NC-ND 4.0 © ESA/ATG medialab Stickstoffmonoxid und

Ohne Katalysatoren sähe unsere Welt anders aus. So wäre etwa die Luftqualität schlechter, weil Autos mehr Schadstoffe ausstoßen würden. Etliche Dinge um uns herum, vielleicht sogar die meisten, würde es gar nicht geben. Keine Kunststoffe, weniger Medikamente, und mangels Kunstdünger würden noch viel mehr Menschen hungern. Auch bei der Reduktion klimaschädlicher Emissionen helfen Katalysatoren. Sie entfernen beispielsweise das Treibhausgas Distickstoffoxid aus Abgasen, die unter anderem bei den Synthesen von Salpetersäure und Nylon-Rohstoffen entweichen. Wir verdanken den Reaktionsbeschleunigern also eine ganze Menge. Schätzungen zufolge sollen Katalysatoren bei 80 bis 90 Prozent aller chemischen Prozesse im Einsatz sein. „Es wurde kalkuliert, dass […]
Magische Moleküle plus Shipping Costs Organische Katalysatoren beflügeln die Chemie

Eine Schwächung der Nordatlantischen Umwälzzirkulation könnte bis zum Jahr 2100 Folgekosten von mehreren Billionen Euro verursachen, da weniger Kohlenstoffdioxid vom Ozean aufgenommen wird und sich das Klima weiter erhitzt. Die Forschung zeigt, dass frühere Studien die Folgen der Abschwächung der nordatlantischen Umwälzströmung wahrscheinlich unterschätzt haben. Denn die geringere CO2-Aufnahme durch die Ozeane könnte zu häufigeren und extremen Wetterereignissen führen. [Dauer des Videos: 3 min] [dsgvo-youtube url=“https://www.youtube-nocookie.com/embed/BoNA-C7fFoI?si=oDd5JKgATF2Fkr8f“ images=“/wp-content/uploads/Youtube_Thumbnails/MPG_News/018_YT_Thumb_MPG_News_Schwache_Stroemung.jpg“ ][/dsgvo-youtube] YouTube-Link: https://youtu.be/BoNA-C7fFoI Hintergrundinfos zur Studie    
  Passend zum Medium Biologie Geographie Geomax 25: Wetter extrem Biologie Chemie

Links: Hochofengas enthält von allen Abgasen die höchste CO2-Menge. Das CO2 muss abgetrennt und danach mit H2 angereichert werden. Rechts: CO-reiches Konvertergas und H2-reiches Koksofengas werden gereinigt und gemischt. Die größte Herausforderung dabei sind Spurengase, die den Katalysator schädigen können. Die Erzeugung des H2 sollte mit erneuerbaren Energiequellen erfolgen, um eine positive Kohlenstoffbilanz zu erhalten. (BTEX: Benzol, Toluol, Ethylbenzol, Xylole. PAK: polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe) © Verändert nach Chem. Ing. Tech. 2018, 1419 ff. / https://doi.org/10.1002/cite.201800017 / CC BY-NC 4.0
://doi.org/10.1002/cite.201800017 / CC BY-NC 4.0 Download Passend zum Medium Chemie

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Passend zum Medium Chemie Techmax 16: Knallgas unter Kontrolle

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Passend zum Medium Biologie Chemie Physik Techmax 23: Moleküle auf der Zunge