Wie Kohlendioxid zu Graphen wird und emissionsfrei Strom erzeugt

Das Patent für die Zukunft: Feine Schichten aus Silizium und Graphen erzeugen emissionsfrei Strom

Von David Kornblum: Treibhausgas, Klimakiller – Ist Kohlendioxid vielleicht doch besser als sein Ruf?

Ein Team des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), dem Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft, hat in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift ChemSusChem eine ungewöhnliche Möglichkeit vorgestellt, mit der Kohlendioxid als Ausgangsstoff für eine chemische Reaktion eingesetzt wird, um Graphen herzustellen.

Kohlendioxid wird zu Graphen

Graphen besitzt elektrische Eigenschaften, die es besonders geeignet für neuartige Elektronikbauteile macht. Die zweidimensionale Form des Kohlenstoffs wurde erstmals 2004 entdeckt und handhabbar gemacht. Seither wird das vielversprechende Technologiematerial intensiv erforscht. Die Entdecker des Graphens, Andre Geim und Konstantin Novoselov wurden 2010 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet. Ihnen war gelungen, Graphen manuell mittels einer Klebefolie von einem Graphitblock abzutragen.

Der Arbeitsgruppe des KIT hatte sich das Ziel gesetzt, eine mögliche Alternative zur Nutzung von Kohlendioxid zu finden, mit der sich die Kausalverkettung zwischen dem Anstieg der Menge an Kohlendioxid in der Atmosphäre und der Klimaerwärmung durchbrechen ließe.

Nun haben die Wissenschaftler eine aussichtsreiche Einsatzmöglichkeit für Kohlendioxid aufgetan, deren Potenzial weltweit für Aufsehen sorgt: Gelingt es, Kohlendioxid als Ausgangsstoff bei der synthetischen Erzeugung von Wertstoffen gewinnbringend einzusetzen, dann wird es wirtschaftlich wiederverwertbar. Im konkreten Fall nutzten die Forscher des KIT Kohlendioxid, um Graphen herzustellen.

Ergebnisse sind Steilvorlage für die Neutrino Energy Group

Eben dieses Graphen nutzt die Trägerschicht der Neutrino Energy Group, um Energie aus Neutrinos zu erzeugen. Graphen ist neben Silizium ein Hauptbestandteil der Neutrinovoltaic-Energietechnologie, die von der Berliner Neutrino Deutschland GmbH als Tochter der amerikanischen Neutrino Inc. entwickelt wird.

Um die hochenergetischen Neutrinos in verwertbaren Strom umzuwandeln, bedarf es eines extrem dichte Materials, an dem die Neutrinos und andere nichtsichtbare Strahlenspektren in Wechselwirkung treten. Durch gezielt geleitete und verstärkte atomare Schwingungen (Resonanzen) wird Bewegungsenergie gewandelt , die von dessen Oberfläche als elektrischer Strom „geerntet“ werden kann. Je größer die durchströmte Fläche des Trägermediums, desto höher die Energiemenge, die von dort abgegriffen werden kann.

Die Schicht hat nur eine Dicke im Nanobereich. Sie besteht aus dotierten Silizium- und Graphenschichten, die übereinander auf einem metallischen Träger aufgedampft sind. Die Strahlungsimpulse, die auf die Oberfläche treffen, müssen optimal horizontal und vertikal durch die Silizium- und Graphenschicht gelangen, damit sich die atomaren Vibrationen gegenseitig weiter verstärken und die gewünschte Resonanz liefern, die sich in Strom verwandeln lässt.

Professor R. Strauss, Mitglied im wissenschaftlichen Beirat der Neutrino Energy Group, freut sich über die Möglichkeit, nunmehr sogar CO2 in Graphen umwandeln und verwenden zu können. Er sieht darin auch den Einsatz der Neutrino Energy Group für eine CO2-neutrale Energietechnologie belohnt. Schließlich benötigt die Neutrino-Technologie sehr große Mengen hochwertigen Graphens, um in Zukunft maximale Mengen an Strom bereitzustellen. Mit der Entwicklungsarbeit am KIT wird endlich eine Brücke zwischen Forschung und Anwendung hergestellt, die – richtig eingesetzt – zum Nutzen der Gesellschaft, des wirtschaftlichen Wohlstands und dem Erhalt der Umwelt eingebracht werden kann.

Das Patent für die Zukunft: Feine Schichten aus Silizium und Graphen erzeugen emissionsfrei Strom

Das durch fortlaufende Experimente immer weiter optimierte Trägermaterial mit seiner eigens zur Erzeugung der Neutrinovoltaic-Zellen strukturierten geometrischen Anordnung aller Beschichtungselemente hat sich die Neutrino Energy Group international patentieren lassen.

Zusammen mit dem Know-how der beteiligten Forscher stellt das spezielle Trägermaterial die Grundlage für die Wandlung der nichtsichtbaren Strahlenspektren für die Stromversorgung der Zukunft dar.

Nur noch wenige Jahre und die Neutrino-Inside-Technologie wird möglich machen, Energie zum Betrieb und Nachladen von Elektrogeräten direkt aus der Umgebung zu sammeln und jederzeit mobil verfügbar zu machen. Und das überall, dezentral, zwar nur mit geringen Energiemengen, dafür ohne Anschluss an ein Stromnetz, Leitungen, Kabel oder eine Steckdose und dennoch völlig ausreichend für jedes Elektrogerät.

Holger Thorsten Schubart, Vorstandschef von Neutrino Deutschland, arbeitet kontinuierlich an der Verwirklichung dieser Pläne, mit der er sicher ist, den „Fortbestand der Menschheit auch über das Ende der Verbrennung fossilen Brennstoffe hinaus sichern“ zu können. Sein erklärtes Ziel ist es, mit dieser „unerschöpflichen, emissionsfreien, konstant verfügbaren Energiequelle“ das Klima zu stabilisieren.

CEO der Neutrino Energy Group fordert mehr Anwendungsforschung

Intensiv treibt Schubart mit der Neutrino Deutschland GmbH im internationalen Austausch die Zusammenarbeit voran, um die Neutrinovoltaic Technologie schnell und umfassend für den praktischen Einsatz bereit zu machen.

Viel zu viel Eifer werde in Deutschland nur in die Grundlagenforschung gesteckt, kommentiert Schubart den Forschungs- und Entwicklungsbereich mit offener Kritik. Viel zu wenig Beachtung erfahre dabei, wie sich aus den bereits vorliegenden Ergebnissen der Forschung zeitnah geeignete Anwendungen entwickeln ließen, da dies sonst anderswo auf der Welt geschieht. Schubart, der das Unternehmen mittlerweile auf den Börsengang vorbereitet und als Mathematiker die internationale Forschungsgemeinschaft gut kennt, stellt fest, dass Deutschland derzeit abgeschlagen das Schlusslicht in vielen essentiellen Bereichen der internationalen Anwendungsforschung sei und in den letzten Jahren schon etliche Schlüsseltechnologien ans „Ausland verloren wurden“.

Dabei ist die Zeit reif dafür, dass Industrie und Verbraucher sich durch die Neutrinovoltaic-Technik konkret die Vielfältigkeit des unsichtbaren, solaren und kosmischen Strahlenspektrums zunutze machen und mithilfe der neuesten Erkenntnisse der Wissenschaft beginnen, die überall zu Verfügung stehende Energie der nichtsichtbaren Strahlenspektren für ihre Zwecke zu „ernten“ und zwar immer und überall gleich dort und ohne lange Umwege über Stromnetze, wo die Energie tatsächlich benötigt wird.

NEUTRINO Deutschland GmbH ist ein Deutsch-US-Amerikanisches Forschungs-und Entwicklungsunternehmen unter Führung des Mathematikers Holger Thorsten Schubart. Dieses, mit Hauptsitz in Berlin, steht in Kooperation mit einem weltweiten Team an Wissenschaftlern und verschiedensten internationalen Forschungsstätten, welche sich mit der Anwendungsforschung, der Wandlung nichtsichtbarer Strahlenspektren der Sonne, unter anderem den Neutrinos (hochenergetischen Teilchen, die unaufhörlich die Erde erreichen) in elektrischen Strom beschäftigt.

Besonderer Schwerpunkt stellt dabei die Zusammenarbeit mit Universitäten und Hochschulen im Bereich der Grundlagenforschung dar sowie die Bildung eines internationalen Forschungsnetzwerkes für alternative Energietechnologien.

Das wirtschaftliche Ziel der NEUTRINO ENERGY Gruppe ist, aus den Erkenntnissen der Grundlagen-forschungen, technische Anwendungslösungen für den täglichen Gebrauch zu entwickeln und diese zu vermarkten.

Die US-Amerikanische Muttergesellschaft NEUTRINO INC., gegründet 2008, plant in Kürze den Börsengang an der US Technologiebörse NASDAQ. Der Werbeslogan des Unternehmens lautet: „NEUTRINO ENERGY, THE ENERGY OF THE FUTURE.“

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