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.

Kontakt

Stiftstr. 34 - 36
45470 Mülheim an der Ruhr
Telefon: +49 208 306-4
Fax: +49 208 306-3951

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 und Forschungsgruppenleitern.

In der Endrunde für den Deutschen Zukunftspreis

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Ein Klimagas befeuert die Chemie

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 Leiter am Max-Planck-Institut für chemische Energiekonversion in Mülheim an der Ruhr

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Die verborgene Struktur des globalen Wandels

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Sauerstoffstabile Hydrogenasen für die Anwendung

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Zurück in die Zukunft der Energie

Eine Forschungsinitiative zielt auf den gesellschaftlichen Wandel, der mit der Energiewende verbunden ist

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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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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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Wasserstoff aus Sonnenenergie: Stand der Forschung und Zukunftsperspektiven

2015 van Gastel, Maurice; Lubitz, Wolfgang; Neese, Frank

Chemie

Wie produziert die Natur Wasserstoff? Sind die natürlichen Systeme für die Wasserstofferzeugung in einer zukünftigen Wasserstoffwirtschaft geeignet? Welche Anforderungen sollen Katalysatoren für die Wasserstofferzeugung auf industrieller Ebene haben? Wie funktionieren die bis jetzt bekannten Katalysatoren auf molekularer Ebene? Sind die katalytischen Mechanismen ausreichend gut verstanden, und wie können die Katalysatoren verbessert werden? Das MPI für Chemische Energiekonversion widmet sich diesen Grundfragen der chemischen Energieumwandlung und Energiespeicherung. 

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Zukünftig kann es wirtschaftlicher und umweltfreundlicher sein, Wasserstoff als Energieträger zu nutzen. Viele Mikroorganismen sind dieser Technik weit voraus. Sie nutzen das Enzym Hydrogenase für den Wasserstoffzyklus, das häufig vorkommende Metalle wie Eisen und Nickel enthält und den Einsatz von Edelmetallen wie Platin vermeidet. Durch die Erkenntnis, wie diese Enzyme arbeiten, erhalten Wissenschaftler Hinweise für die Synthese halbkünstlicher Hydrogenasen und können zur besseren Leistungsfähigkeit dieser Enzyme beim Einsatz in der anspruchsvollen Umgebung der Brennstoffzelle beitragen.

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