Stickstoff

Do, 11.01.2024 — Roland Wengenmayr

Katalysatoren spielen als Reaktionsbeschleuniger in Natur und Technik eine entscheidende Rolle. Lebensprozesse werden von Enzymen angekurbelt und über neunzig Prozent aller von der Chemieindustrie eingesetzten Reaktionen benötigen einen Katalysator. Dazu zählt die Ammoniaksynthese, der die Menschheit den künstlichen Stickstoffdünger verdankt. Weil Ammoniak viel Wasserstoff enthält, ist es auch als Wasserstoffspeicher für eine zukünftige Energiewirtschaft interessant. Allerdings muss es dazu auch wieder effizient in Wasserstoff und Stickstoff zerlegt werden - der Schlüssel dazu sind neue Feststoffkatalysatoren. Der Physiker und Wissenschaftsjournalist Roland Wengenmayr berichtet über die Arbeiten von Prof. Dr. Claudia Weidenthaler, die mit ihrem Team am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim an effizienten, preisgünstigen Katalysatoren für die Ammoniakzerlegung forscht.*

Fr, 04.08.2023— IIASA

Bei der Verringerung der Luftverschmutzung steht Europa noch vor zahlreichen Herausforderungen. Ein Zuviel an reaktivem Stickstoff (Nr) - dieser schließt Stickoxide (NOx) und Ammoniak (NH₃) mit ei n - trägt in Europa stark zur Luftverschmutzung durch Feinstaub (PM_2.5) bei und stellt eine Bedrohung für die öffentliche Gesundheit dar. In der Entwicklung kosteneffizienter Fahrpläne zur Reduzierung der PM2,5-Belastung müssen sowohl die Effizienz der Reduzierung als auch die Implementierungskosten berücksichtigt werden. Ein internationales Team aus Forschern des IIAS A (International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA, Laxenburg bei Wien), der Universität für Bodenkultur (Wien), der Universität von Zielona Gora (Polen) und der Peking University haben in einer neuen Studie die Reduzierung von Ammoniakemissionen als kosteneffiziente Maßnahme zur Verringerung der Feinstaubkonzentration in der Atmosphäre ermittelt.*

Do, 08.10.2021 — Roland Wengenmayr

Sowohl die Synthesen biologischer Verbindungen in der belebten Natur als auch über neunzig Prozent aller von der industriellen Chemie genutzten Reaktionen benötigen Katalysatoren, um die Prozesse effizient in der gewünschten Weise ablaufen zu lassen. In der Biosphäre vermitteln Enzyme in hochselektiver Weise den Kontakt und die Umsetzung der Ausgangsprodukte, in der Industrie vermitteln meistens Metalloberflächen - in der sogenannten heterogenen Katalyse - das Aufeinandertreffen und die Aktivierung der Reaktanten . Wie im zweiten Fall die einzelnen Schritte auf der molekularen Ebene ablaufen, konnte mit neuen Methoden der exakten Oberflächenforschung untersucht werden. Gerhard Ertl, ehem. Direktor am Fritz Haber Institut der Max-Planck-Gesellschaft, konnte so den Prozess der Ammoniaksynthese aus Stickstoff und Wasserstoff und die Oxydation von Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid im Detail aufklären. Der Physiker und Wissenschaftsjournalist DI Roland Wengenmayr beschreibt diese Vorgänge.*

Do, 05.08.2021 — Gerd Gleixner

Das Überleben der Menschen auf der Erde hängt von der Funktionsfähigkeit der äußersten Schicht unseres Planeten, der „kritischen Zone“, ab. Im Anthropozän hat der Mensch durch sein Handeln in den Stoffaustausch zwischen Organismen und den Ökosystemsphären eingegriffen und bedroht dadurch die Funktionsweise der kritischen Zone. Wie verringern Biodiversitätsverluste die kontinentale Kohlenstoffspeicherung und beschleunigen so den Klimawandel? Die organische Bodensubstanz ist die letzte große Unbekannte im terrestrischen Kohlenstoffkreislauf. Prof. Dr. Gerd Gleixner, Forschungsgruppenleiter am Max-Planck-Institut für Biogeochemie (Jena) untersucht Ursprung, Umsatz und Stabilität der organischen Substanz in Böden mit speziellem Fokus auf die Welt der Bodenmikroorganismen, da hier der molekulare Antrieb der globalen Stoffkreisläufe verborgen ist.*

Do, 01.08.2019 - 14:22 — Sönke Zaehle

Das Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) zeigt mit seinem alljährlichen Bericht „Environment Frontiers“ auf, welche Herausforderungen die natürlichen Lebensgrundlagen auf unserem Planeten künftig maßgeblich mitbestimmen werden. Im kürzlich vorgestellten Report 2018/2019 [1] wird fünf neu auftretenden Themen besondere Bedeutung zugemessen. Es sind dies die Synthetische Biologie, die Ökologische Vernetzung, die Stickstoff-Kreislaufwirtschaft, Permafrostmoore im Klimawandel und Fehlanpassungen an den Klimawandel. Experten aus der Max-Planck-Gesellschaft wurden zu diesen Themen interviewt. Nach deren Stellungnahmen zu Aspekten der Synthetischen Biologie [2, 3] und zur Ökologischen Vernetzung [4] folgt nun das Gespräch mit Dr. Sönke Zaehle, Forschungsgruppenleiter am Max-Planck-Institut für Biogeochemie (Jena), über die Folgen von Stickstoff-Emissionen und mögliche Maßnahmen dagegen.*

Do, 08.06.2017 - 12:47 — Henrik Hartmann Die Fähigkeit der Pflanzen, Sonnenenergie in chemischen Verbindungen zu speichern und für andere Lebensformen zur Verfügung zu stellen, macht sie zur Grundlage allen Lebens auf unserer Erde. Pflanzen spielen eine entscheidende Rolle in regionalen und globalen Stoff- und Energiekreisläufen und puffern anthropogen bedingte Kohlendioxid-Emissionen ab. Ähnlich wie Kleinunternehmen müssen sie dabei Ressourcen effizient verwalten und gewinnbringend investieren. Der Ökophysiologe Dr. Henrik Hartmann (Leiter der Forschungsgruppe "Plant Allocation" am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena) untersucht mit neu entwickelten Methoden, wie Pflanzen ihre Entscheidungen treffen.*

Fr, 29.11.2013 - 08:56 — Peter Schuster

Exponentielles Wachstum erschöpft sehr rasch und effizient die vorhandenen Ressourcen. Ist ein essentielles Reservoir entleert und eine Auffüllung nicht möglich, so stirbt die Mangel leidende Population aus. Dementsprechend liegt die einzige Möglichkeit mit raschem Wachstum zurecht zu kommen in der Wiederverwertung - dem Recyceln – von Material.