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UCF Professor Invents Way to Trigger Artificial Photosynthesis to Clean Air, Produce Energy

A chemistry professor has just found a way to trigger the process of photosynthesis in a synthetic material, turning greenhouse gases into clean air and producing energy all at the same time.

The process has great potential for creating a technology that could significantly reduce greenhouse gases linked to climate change, while also creating a clean way to produce energy.

“This work is a breakthrough,” said UCF Assistant Professor Fernando Uribe-Romo. “Tailoring materials that will absorb a specific color of light is very difficult from the scientific point of view, but from the societal point of view we are contributing to the development of a technology that can help reduce greenhouse gases.”

The findings of his research are published in the Journal of Materials Chemistry A .

Uribe-Romo and his team of students created a way to trigger a chemical reaction in a synthetic material called metal–organic frameworks (MOF) that breaks down carbon dioxide into harmless organic materials. Think of it as an artificial photosynthesis process similar to the way plants convert carbon dioxide (CO2) and sunlight into food. But instead of producing food, Uribe-Romo’s method produces solar fuel.

To see Uribe-Romo explain the process in his own words, click here.

It’s something scientists around the world have been pursuing for years, but the challenge is finding a way for visible light to trigger the chemical transformation. Ultraviolet rays have enough energy to allow the reaction in common materials such as titanium dioxide, but UVs make up only about 4 percent of the light Earth receives from the sun. The visible range – the violet to red wavelengths – represent the majority of the sun’s rays, but there are few materials that pick up these light colors to create the chemical reaction that transforms CO2 into fuel.

Researchers have tried it with a variety of materials, but the ones that can absorb visible light tend to be rare and expensive materials such as platinum, rhenium and iridium that make the process cost-prohibitive.

Uribe-Romo used titanium, a common nontoxic metal, and added organic molecules that act as light-harvesting antennae to see if that configuration would work. The light harvesting antenna molecules, called N-alkyl-2-aminoterephthalates, can be designed to absorb specific colors of light when incorporated in the MOF. In this case he synchronized it for the color blue.

His team assembled a blue LED photoreactor to test out the hypothesis. Measured amounts of carbon dioxide were slowly fed into the photoreactor — a glowing blue cylinder that looks like a tanning bed — to see if the reaction would occur. The glowing blue light came from strips of LED lights inside the chamber of the cylinder and mimic the sun’s blue wavelength.

It worked and the chemical reaction transformed the CO2 into two reduced forms of carbon, formate and formamides (two kinds of solar fuel) and in the process cleaning the air.

“The goal is to continue to fine-tune the approach so we can create greater amounts of reduced carbon so it is more efficient,” Uribe-Romo said.

He wants to see if the other wavelengths of visible light may also trigger the reaction with adjustments to the synthetic material. If it works, the process could be a significant way to help reduce greenhouse gases.

“The idea would be to set up stations that capture large amounts of CO2, like next to a power plant. The gas would be sucked into the station, go through the process and recycle the greenhouse gases while producing energy that would be put back into the power plant.”

Perhaps someday homeowners could purchase rooftop shingles made of the material, which would clean the air in their neighborhood while producing energy that could be used to power their homes.

“That would take new technology and infrastructure to happen,” Uribe-Romo said. “But it may be possible.”

Other members of the team who worked on the paper include UCF graduate student Matt Logan, who is pursuing a Ph.D. in chemistry, and undergraduate student Jeremy Adamson, who is majoring in biomedical sciences. Kenneth Hanson and his research group at Florida State University helped interpret the results of the experiments.



https://today.ucf.edu/ucf-invents-way-t ... ergy-time/

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Erfindung macht Erdöl überflüssig

Eine Erfindung der Firma Gensoric soll Erdöl überflüssig machen. Den ersten Praxistest hat sie bereits bestanden

Jetzt steht fest: Diese Erfindung made in Rostock hat tatsächlich das Potenzial, die Welt zu verändern. Den Beweis dafür liefert die Pilotanlage, die seit ein paar Tagen in Essen steht, aktuell Grüne Hauptstadt Europas. Mithilfe von Enzymen, Kohlenstoffdioxid aus der gewöhnlichen Umgebungsluft, Wasser und grünem Strom erzeugt die Anlage Methanol. Das dient als langlebiges, einfach zu handhabendes und klimaneutrales Energiespeichermedium, das Erdöl oder Kohle überflüssig macht.

Hinter dem Projekt Willpower Energy steckt das Rostocker Unternehmen Gensoric. Dessen Geschäftsführer Lars Krüger sagt: „Wir sind ein kleines innovatives Unternehmen aus dem Rostocker Keller und haben es auf die Weltbühne eines Großkonzerns geschafft.“ Innogy, die grüne Tochterfirma von RWE mit mehr als 40 000 Mitarbeitern hat den Bau der Pilotanlage unterstützt. Über eine Methanolbrennstoffzelle will sie Autos sowie ein Fahrgastschiff antreiben und die Autos sogar in die Stromversorgung von Häusern einbinden.

Ohne die Rostocker geht da allerdings nichts, stellt Nils Methling, Leiter Geschäftsentwicklung bei Gensoric, klar: „Unser Know-how und unsere Patente machen uns erst richtig interessant für große Konzerne wie Innogy, die bemüht sind, vielversprechende Innovationen zu fördern.“ Außerdem haben sich die Rostocker den weiteren Zugriff auf die Daten der Pilotanlage gesichert und verbessern sie zudem laufend. Gelernt hätten sie bereits viel, erklärt Methling: „Wir wissen jetzt, wie viel Aufwand es tatsächlich bedeutet.“ Zudem seien erste Kontakte zu Lieferanten geknüpft. Die wichtigste Erkenntnis aber sei: „Das Verfahren funktioniert unter normalen Bedingungen.“ Abgenommen wurde die Anlage in Essen durch Elektrikerinnung und Tüv.

Bereits in etwa einem Jahr will das Team weitere Pilotanlagen präsentieren, dann für den Einsatz in normalen Wohnhäusern. Interessenten gibt es schon jetzt etliche. Architekturbüros beispielsweise wollen die revolutionäre grüne Technologie in ganzen Quartieren einsetzen. Und „wir sind im Gespräch mit vielen Energieversorgern, die an einem Speichermedium für den Überschussstrom aus erneuerbaren Energien interessiert sind“, sagt Gensoric-Marketingchefin Uta Hermes.

Um die Entwicklung weiter voranzutreiben, hat Gensoric ein Crowdfunding für sein Willpower Energy-System aufgelegt. „Für uns geht es dabei darum, freies Geld zu bekommen“, erklärt Methling. Die Verwendung des 1,7-Millionen-Euro-Zuschusses der EU beispielsweise sei relativ strikt vorgegeben. Ganz nebenbei diene das Crowdfunding zudem als Marketinginstrument und zur Werbung von Kunden und Partnern. Über die Internetseite der Deutschen Mikroinvest können Investoren bereits ab 150 Euro zum Erfolg beitragen und nebenbei bis zu 8,25 Prozent Zinsen pro Jahr einstreichen.

https://www.nnn.de/lokales/rostock/erfi ... 39871.html

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BigDelta: 12 Meter hoher 3D-Drucker druckt Häuser aus Erde und Stroh

Vor knapp zwei Jahren hat das in Italien ansässige Unternehmen World’s Advanced Saving Project (WASP) einen überdimensionalen 3D-Drucker vorgestellt, der in der Lage ist ganze Häuser zu drucken. Nun führt WASP Workshops durch und lädt Interessierte in das italienische Technologie-Dorf Shamballa dazu ein ihr eigenes Haus aus Matsch und Stroh zu errichten. Diese ökologischen Häuser werden als leicht und ziemlich stabil eingestuft.

Technologie Dorf soll über nachhaltige, kostengünstige Bauweise informieren
Shamballa befindet sich in Massa Lombarda, einer Gemeinde in der Provinz Ravenna in der italienischen Region Emilia-Romagna. Um lokalen Bauherren und Unternehmen den Häuser-3D-Druck näher zu bringen, hat WASP hier einen Workshop ins Leben gerufen. Die eingeladenen Interessenten sollten live mit dabei sein, wenn das weltweit erste Haus aus Ressourcen errichtet wird, die unmittelbar in der Umgebung aufzufinden sind, nämlich Erde (Dreck) und Stroh. Die Bausubstanz, die Schicht für Schicht aufgetragen wird, stammt aus einer mit einer Motorhacke versehenen Mischmaschine. Nach einer etwa 50 Zentimeter hohen Test-Schicht möchte WASP den Druck weiter fortführen und am Ende ein Wohnhaus präsentieren. Das Haus hat natürlich nicht viel mit den Häusern gemein, die wir hierzulande kennen und in denen wir wohnen. Vielmehr soll der Drucker in Zukunft da zum Einsatz kommen, wo arme Menschen auf der Suche nach einem Obdach sind. In Entwicklungsländern bestehen Unterkünfte teilweise aus Müll, Abfall und Plastikresten. Massive Häuser aus soliden Baustoffen kann sich kaum jemand leisten und auch der Transport des Materials ist utopisch teuer.

DIY steht im Mittelpunkt
Der Haus-Drucker von WASP ist flexibel und bedient sich den Materialien aus der Umgebung. Dabei dürften sich die Kosten für ein gedrucktes Haus wohl in Grenzen halten. Neben dem Hauptprojekt hat WASP weitere, ebenfalls selbst konzipierte, Drucker platziert, um zu zeigen, wie beispielsweise auch Öfen, Keramik Teller und auch vertikale Gartenregale gedruckt werden können. Shamballa soll somit zu einem technologischen Zentrum avancieren dessen Hauptaugenmerk auf den 3D-Druck und die Selbstversorgung gerichtet ist. „Das Schlüsselwort beim Technologie Dorf lautet DIY. Unsere Vision ist es neue Wege für mehr Wirtschaftlichkeit aufzuzeigen und den Grundgedanken der Selbstversorgung in der Gänze weiterverfolgen. Dabei soll den Menschen gezeigt werden, wie sie selbst die Mindestanforderungen an ein Zuhause, Essen und Trinken erreichen können.“ so WASP. Weitere Felder, zu denen das Unternehmen einen Beitrag leisten und aufklären beziehungsweise anleiten möchte, sind das Gesundheitswesen, Bildung und auch Kunst. Schließlich soll Shamballa nicht nur als 3D-Druck-Hub fungieren, sondern ein Örtchen sein, wo Technologie und Nachhaltigkeit vereint werden. Zur Errichtung der Häuser wird WASP zufolge nur sehr wenig Energie benötigt. Auf der entsprechenden Projektseite liefert das Unternehmen auch regelmäßig Video-Updates. Während sich WASP auf Lösungen für Entwicklungsländer konzentriert, wurde der in Russland entwickelte Apis Cor dazu befähigt, ein Haus mit einer Wohnfläche von 60 Quadratmetern aus Beton an nur einem Tag zu drucken.





http://www.trendsderzukunft.de/bigdelta ... 016/07/20/

[Attic]

[syzygy]

DIY Hütten aus Erde und Stroh (ohne 3D-Drucker)



Primitive Technology: Wattle and Daub Hut
https://www.youtube.com/watch?v=nCKkHqlx9dE

Primitive Technology: Palm Thatched Mud Hut
https://www.youtube.com/watch?v=qEUGOyjewD4

Primitive Technology: Palm Thatched Mud Hut
https://www.youtube.com/watch?v=KzMfeQyY5xM

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Primitive Technology ist eine meiner bevorzugten Serien auf Youtube. Ebenfalls empfehlenswert sind Sackis (Kai Sackmann) Filme zu Outdoor Themen.

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Neuer Rohstoff entdeckt – Aconitsäure als Baustein für Bioplastik
MA Martin Walpot Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Austrian Centre of Industrial Biotechnology (ACIB)

Plastik und Natur, das passt auf den ersten Blick nicht zusammen. Forscher des Austrian Centre of Industrial Biotechnology (acib) sind da anderer Meinung: Ihnen ist es erstmals gelungen, den im Boden vorkommenden Schimmelpilz Aspergillus niger so zu verändern, dass dieser Aconitsäure herstellen kann – ein neuer Rohstoff und nicht zuletzt wichtiger Baustein für die Produktion ungiftiger Biokunststoffe. Das acib setzt damit einen weiteren, wichtigen Schritt in der Erzeugung chemischer Produkte aus erneuerbaren Ressourcen, um die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern zum Wohle unseres Planeten zu beenden.

Die erstaunlichsten Innovationen stammen immer noch aus der Natur: Schimmelpilze etwa sind chemische Spezialisten, die durch Fermentation aus erneuerbaren Rohstoffen wie Zucker eine Reihe wichtiger Produkte herstellen können, angefangen bei Antibiotika über Waschmittelzusätze bis hin zu Säuerungsmittel für die Lebensmittelindustrie. Das weiß auch die Industrie zu schätzen, die seit über 50 Jahren Zitronensäure – mengenmäßig eines der wichtigsten Produkte – großtechnisch mithilfe von Schimmelpilzen wie Aspergillus niger herstellt. Innovativ und ohne Amtsschimmel dachte sich das Austrian Centre of Industrial Biotechnology (acib) kurzerhand, ob die schwarzen Pilze nicht sogar noch mehr können, als man ihnen bisher zudachte.

Alter Pilz, neuer Rohstoff

In einem Projekt in Kollaboration mit der niederländischen Universität Leiden ist es dem acib gelungen, den Bodenpilz als Produktionsvehikel von Aconitsäure zu verwenden. "Wir haben ein besonderes Eiweiß aus einem anderen Pilz entdeckt, das gezielt Aconitat aus den Mitochondrien, den Kraftwerken der Zelle, heraustransportieren kann", erklärt acib-Projektleiter Matthias Steiger. In den Schimmelpilz eingebracht, stellt dieser die wichtige Biochemikalie erstmals gezielt in einem Bioprozess her. Das Ergebnis dieser Forschung wurde 2016 in der renommierten Fachzeitschrift „Metabolic Engineering“ publiziert.

Wichtiger Schritt für biobasierte Produkte

Bisher wurde Aconitsäure, die ihren Namen von der Pflanze Eisenhut (Aconitum napellus) trägt, als Nebenprodukt der Zuckerrübe isoliert. Sie kommt in sehr geringen Mengen ebenso als Teil des Stoffwechsels in den Zellen eines jeden Lebewesens vor, wo sie die Umsetzung von Zuckern und Fetten in Energie ermöglicht.
Dank der neuen Produktionsmethode soll sie nun vor allem für die chemische Industrie interessant werden. "Ester der Aconitsäure können z.B. als Bausteine für die Herstellung von Biopolymeren dienen und damit erdölbasierte Kunststoffe ersetzen. Außerdem eignet sie sich als ungiftige Alternative für Weichmacher, für die Verwendung als Befeuchtungsmittel oder als Ausgangsstoff für andere Chemikalien", weiß BOKU-Professor und acib-Key-Researcher Diethard Mattanovich, der im neuen Rohstoff sogar die Herstellung von Produkten möglich sieht, "die es bisher noch nicht gab." Noch dauert es ein paar Jahre, bis der Prozess industriell implementiert werden kann. Dennoch wird der Säure schon jetzt Großes zugeschrieben. Mattanovich: "Insbesondere im Rahmen der Bioökonomie setzt die neue Entwicklung einen weiteren wichtigen Schritt, in Zukunft alle chemischen Produkte aus erneuerbaren Rohstoffen herzustellen und die Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen zu beenden."

Zum Projekt

Das 2015 gestartete, strategische Projekt hat eine Laufzeit von fünf Jahren und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft, Familie und Jugend (BMWFJ), dem Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie (bmvit), ecoplus Wirtschaftsagentur NÖ, der Steirischen Wirtschaftsförderungsgesellschaft (SFG), der Standortagentur Tirol und der Technologieagentur der Stadt Wien (ZIT GmbH) im Rahmen des COMET-Programms der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) gefördert.
Weitere Informationen:

[url]http://Publikation%20zum%20Download%20unter:%20http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1096717613000578[/url]
[url]http://Bildmaterial%20bei%20Nennung%20der%20Quellenangabe%20"acib%20GmbH"%20honorarfrei%20verfügbar%20unter:%20https://myshare.acib.at/s/46si5c3t0SaZdjq[/url]

Quelle: https://idw-online.de/de/news680009

[Mindlusion]

Hessen verbannt Glyphosat

Hessen will Vorbild sein. Auf den staatlichen Acker- und Forstflächen wird kein Glyphosat mehr gespritzt.

„Die Hessische Glyphosat-Ausstiegsstrategie bündelt verschiedene Maßnahmen mit dem Ziel, schnellst möglich den Einsatz von glyphosathaltigen Herbiziden in der gesamten hessischen Landwirtschaft sowie in hessischen Wäldern, Gärten und auf Freiflächen zu beenden“, sagte die Hessische Landwirtschafts- und Umweltministerin Priska Hinz vor kurzem.

Hessen sieht sich, was den Glyphosat-Ausstieg betrifft, in einer Vorbildfunktion. Das Glyphosatverbort ist auf den vom Land bewirtschafteten landwirtschaftlichen Betrieben bereits vollzogen. „Bei Wiederverpachtungen von Staatsdomänen wird der Glyphosatverzicht zum Bestandsteil neuer Pachtverträge. Die Bestandspächter werden wir bei diesem Schritt individuell beraten und unterstützen“, so die Ministerin.
Hoher Beratungsbedarf zu Glyphosat-Alternativen

Das Beratungsangebot zu Glyphosat-Alternativen werde jedoch nicht nur von Pächtern der , Staatsdomänen genutzt, sondern auch von anderen Landwirten, berichtet das Ministerium. „Die große Nachfrage nach dieser Beratung zeigt, dass in der Landwirtschaft ein Umdenkprozess stattfindet. Die breite Öffentlichkeit sieht den Einsatz von Glyphosat ohnehin mehr als kritisch“, führte die Ministerin weiter aus. „Wir müssen die alternativen Ansätze zum Glyphosateinsatz verstärkt nutzen und weiterentwickeln“, ergänzte sie. So können zum Beispiel durch anbau- und kulturtechnischen Möglichkeiten (u.a. durch Fruchtfolge, Saat- und Pflanzzeitgestaltung, resistente Sorten), mechanisch/thermischen Verfahren und biologische sowie biotechnische Maßnahmen in das Anbaukonzept einbezogen und berücksichtigt werden.
Auch im Staatswald kein Glyphosat

Auch im Staatswald werde seit 2016 kein Glyphosat eingesetzt. Dies sei wichtig für den Erhalt und den Schutz der natürlichen Artenvielfalt. "Den Verzicht auf sonstige Pflanzenschutzmittel haben wir in der neuen Richtlinie für die Bewirtschaftung des Staatswaldes festgeschrieben und uns auch im Rahmen der FSC-Zertifizierung darauf verpflichtet“, erläuterte Ministerin Hinz. Nur noch in Ausnahmefällen und mit Genehmigung des Ministeriums können Pflanzenschutzmittel eingesetzt werden.

„Viele Kommunen in Hessen verzichten freiwillig auf den Einsatz von glyphosathaltigen Pflanzenschutzmitteln bei der Pflege ihrer Grün- und Verkehrsflächen oder wollen dies zukünftig tun“, erklärte Hinz. Die Hessische Umweltministerin hat bereits im Jahr 2015 mit einem Erlass an den Pflanzenschutzdienst des Landes die Anwendung von Glyphosat im öffentlichen Raum weitgehend ausgeschlossen.

https://www.agrarheute.com/pflanze/hess ... sat-547235

[Arkan]