Max-Planck-Institut für chemische Energiekonversion

Max-Planck-Institut für chemische Energiekonversion

Sonne und Wind liefern mehr als genug saubere Energie, um den Bedarf der Menschheit zu decken – leider aber nicht immer wo und wann sie benötigt wird und oft auch nicht in verwertbarer Form. Wege zu finden, diese Energie in chemischen Verbindungen zu speichern, daran arbeiten die Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für chemische Energiekonversion. Sie erforschen, wie sich Energie effizient in speicherbare und in nutzbare Formen umwandeln lässt und suchen dabei vor allem nach geeigneten Katalysatoren für die dazu notwendigen chemischen Reaktionen. Zu diesem Zweck nehmen die Forscher sich unter anderem Pflanzen zum Vorbild, die mit der Energie des Lichts direkt Zucker aufbauen. Sie wollen aber auch Techniken wie etwa die Elektrolyse von Wasser verbessern, mit denen sich überschüssige elektrische Energie speichern lässt.

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Stiftstr. 34 - 36
45470 Mülheim an der Ruhr
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Promotionsmöglichkeiten

Dieses Institut hat eine International Max Planck Research School (IMPRS):

IMPRS on Reactive Structure Analysis for Chemical Reactions

Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit zur individuellen Promotion bei den Direktoren bzw. Direktorinnen und in den Forschungsgruppen.

Kohlendioxid, das sich nicht vermeiden lässt, kann mit Hilfe von Wasserstoff in Methanol als Treibstoff oder als Grundstoff der chemischen Industrie umgewandelt werden. Max-Planck-Direktor Robert Schlögl erklärt, wo der Wasserstoff für die Transformation herkommen kann und wie sinnvoll diese Techniken sind

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Walter Leitner und Christoph Gürtler sind für ihre Beiträge zu einer nachhaltigen Chemieproduktion unter die drei Finalisten gewählt worden

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Forschungsergebnisse der Heumann-Gruppe als Cover-Feature in ChemSusChem

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Forscher gewinnen wichtige Erkenntnisse über die Details der Methanolsynthese

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Die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina empfiehlt eine Wende hin zu nachhaltigen Wirtschaftsformen, mehr europäischer und internationaler Kooperation sowie eine Stärkung der Daseinsvorsorge und Gemeinschaftsgüter, die unsere Gesellschaften gegenüber zukünftigen Krisen resilienter macht

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Rund sechs Prozent des weltweiten CO2-Ausstoßes stammen aus der Stahlindustrie. Um deren Klimabilanz zu verbessern, verfolgt das Carbon2Chem-Projekt einen ungewöhnlichen Ansatz: Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unter anderem des Max-Planck-Instituts für chemische Energiekonversion und der Thyssenkrupp AG untersuchen darin, wie sich das Treibhausgas als Rohstoff für Chemieprodukte nutzen lässt, die bislang aus Erdöl erzeugt werden.

Biokraftstoffe der zweiten Generation könnten den Tank-Teller-Konflikt lösen. Denn für sie werden nicht eigens Energiepflanzen auf Ackerflächen angebaut, die dann nicht mehr für die Nahrungsmittelproduktion verfügbar sind. Weltweit arbeiten Forschende, unter ihnen auch Ferdi Schüth, Direktor am Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, und Walter Leitner, Direktor am Max-Planck-Institut für chemische Energiekonversion, daran, Biotreibstoffe wirtschaftlich konkurrenzfähig zu machen – und emissionsärmer.

Ausgerechnet CO2 könnte der chemischen Industrie helfen, ihre Klimabilanz zu verbessern. Mit Energie aus erneuerbaren Quellen könnte es sich in Komponenten für Kunststoffe und andere Produkte einbauen lassen – wenn sich dafür geeignete Katalysatoren und Produktionsverfahren finden. Danach suchen Forscher um Walter Leitner am Max-Planck-Institut für chemische Energiekonversion in Mülheim an der Ruhr.

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Die trockene Methanreformierung (DMR) bietet eine Möglichkeit, schädliche Treibhausgase in industriell nutzbares Synthesegas umzuwandeln. Deshalb wächst das Interesse an Katalysatoren auf Nickel-Basis für die DMR stetig. Mit mikroskopischen Untersuchungen konnten wir zeigen, wie sich ein bimetallischer NiCo-Katalysator während der Aktivierung und anschließender DMR-Reaktion verändert. Dabei erfolgt die Umwandlung von einer Legierung zu einer Segregation von Cobalt und Nickel. Die Zugabe von Cobalt erhöht die Stabilität, hemmt die Verkokung und moduliert die elektronische Struktur des Nickels.

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Wasserstoff für die Energiewende

2019 Schlögl, Robert

Chemie Festkörperforschung Zellbiologie

Für den Erfolg der Energiewende brauchen wir neben erneuerbaren, direkt nutzbaren Energien oder Strom aus erneuerbaren Quellen weitere Bausteine: Dies sind die gasförmigen Energieträger, insbesondere CO2-freier Wasserstoff. Am Max-Planck-Institut für chemische Energiekonversion forschen wir an diesen Materialien.

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Power-to-X: Katalyseforschung an der Schnittstelle von Energie und Chemie

2018 Leitner, Walter

Chemie Festkörperforschung

Auf kohlenstoffbasierte Energieträger und Chemieprodukte kann in einer nachhaltigen Zukunft nicht verzichtet werden. Die chemische Umsetzung von Kohlendioxid mit Wasserstoff, der mittels erneuerbarer Energiequellen gewonnen wird, eröffnet Möglichkeiten zur Defossilisierung der chemischen Wertschöpfungskette. Die Katalyse ist eine Schlüsseltechnologie für diese „Power-to-X“ Konzepte. Am MPI CEC werden neue Syntheserouten und die dafür nötigen Katalysatoren erforscht, wobei das grundlegende Verständnis der komplexen molekularen Abläufe im Zentrum steht.

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Die Umwandlung von Stickstoff in biologisch nutzbaren Ammoniak ist ein Prozess, der für das Leben auf der Erde existenziell ist. In der Natur sorgen Nitrogenase-Enzyme dafür, diese Umwandlung bei moderaten Reaktionsbedingungen zu katalysieren. Einige Varianten des Nitrogenase-Enzyms ermöglichen auch die Reduktion von Kohlenmonoxid. Das Verständnis, wie diese komplexen chemischen Prozesse in der Natur ablaufen, ist maßgeblich für die wissensbasierte Entwicklung von Katalysatoren.

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Die Energiewende führt zu immer größeren Anteilen an Strom aus erneuerbaren Energiequellen („grünem Strom“) im System. Trotzdem sinkt die Emission von CO2 noch nicht wie erwartet. Die weitgehende Vernachlässigung des Mobilitätssektors gehört mit zu den Ursachen. Dieser Sektor erlebt einen der größten Umbrüche seiner Geschichte durch die Diskussion über Antriebsstränge. Dabei spielt die Chemie als ein möglicher entscheidender Problemlöser eine weitgehend passive Rolle, obgleich sie von den Ergebnissen dieser Diskussion massiv betroffen sein wird.

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