Zusammenfassung
Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile. Während in Kap. 6 die Teilprozesse der Künstlichen Photosynthese Thema waren, geht es in der aktuellen Forschung und Entwicklung um erste Schritte zu Größerem, d. h. zu Modulen, Geräten und Anlagen der Künstlichen Photosynthese. Jetzt kommen die Ingenieure ins Spiel. Die Möglichkeiten reichen von photokatalytischen Nanopartikeln, die wie Algen im Wasser herumschwimmen, über sogenannte Künstliche Blätter bis hin zu großen Anlagen, in denen Bakterienkulturen Solarstrom für die Synthese nutzen. Zum Abschluss die Frage „Wo soll das alles hinführen?“ Sowohl visionäre „KPh-Module“ als auch die mögliche Rolle die Künstlichen Photosynthese im Energiesystem der Zukunft werden vorgestellt.
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Literatur
acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften, Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina, Union der deutschen Akademien der Wissenschaften (Hrsg.): Künstliche Photosynthese. Forschungsstand, wissenschaftlich-technische Herausforderungen und Perspektiven. acatech, München (2018)
Schlögl, R.: The solar refinery. In: Schlögl, R. (Hrsg.) Chemical Energy Storage. de Gruyter, Berlin (2012)
Fujishima, A., Honda, K.: Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode. Nature. 238, 37 (1972)
Maeda, K., et al.: Photocatalyst releasing hydrogen from water. Nature. 440, 295 (2006)
Tachibana, Y., Vayssieres, L., Durrant, J.R.: Artificial photosynthesis for solar water-splitting. Nat. Photonics. 6, 511 (2012)
www1.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/pdfs/pec_technoeconomic_analysis.pdf. Zugegriffen am 12.06.2018
Khaselev, O., Turner, J.A.: A monolithic photovoltaic-photoelectrochemical device for hydrogen production via water splitting. Science. 280, 425 (1998)
Nocera, D.G.: The artificial leaf. Acc. Chem. Res. 45, 767 (2012)
Reece, S.Y., et al.: Wireless solar water splitting using silicon-based semiconductors and earth-abundant catalysts. Science. 334, 645 (2011)
Marshall, J.: Springtime for the artifcial leaf. Nature. 510, 22 (2014)
Abdi, F.F., et al.: Efficient solar water splitting by enhanced charge s eparation in a bismuth vanadate-silicon tandem photoelectrode. Nat. Commun. 4, 2195 (2013)
Zachäus, C., et al.: Photocurrent of BiVO4 is limited by surface recombination, not surface catalysis. Chem. Sci. 8, 3712 (2017)
Armaroli, N./Balzani, V.: Solar electricity and solar fuels: Status and perspectives in the context of the energy transition, Chem. Eur. J., 22, 32 (2016)
Hu, S., et al.: Thin-film materials for the protection of semiconducting photoelectrodes in solar-fuel generators. J. Phys. Chem. 119, 24201 (2015)
Joya, K.S., et al.: Water-splitting catalysis and solar fuel devices: Artificial leaves on the move. Angew. Chem. Int. Ed. 52, 10426 (2013)
Nellist, M.R., et al.: Semiconductor-electrocatalyst interfaces: Theory, experiment, and applications in photoelectrochemical water splitting. Acc. Chem. Res. 49, 733 (2016)
Jia, J., et al.: Solar water splitting by photovoltaic-electrolysis with a solar-to-hydrogen efficiency over 30 %. Nat. Commun. 7, 13237 (2016)
Bhattacharyya, R., Misra, A., Sandeep, K.C.: Photovoltaic solar energy conversion for hydrogen production by alkaline water electrolysis: Conceptual design and analysis. Energy Convers. Manag. 133, 1 (2017)
Turan, B., et al.: Upscaling of integrated photoelectrochemical water-splitting devices to large areas. Nat. Commun. 7, 12681 (2016)
www.powertogas.info. Zugegriffen am 12.06.2018
www.industry.siemens.com/topics/global/de/pem-elektrolyseur/silyzer/seiten/silyzer.aspx. Zugegriffen am 12.06.2018
Haas, T., et al.: Technical photosynthesis involving CO2 electrolysis and fermentation. Nat. Catal. 1, 32 (2018)
https://corporate.evonik.de/de/presse/pressemitteilungen/Pages/news-details.aspx?newsid=72462. Zugegriffen am 12.06.2018
www.thyssenkrupp.com/de/carbon2chem. Zugegriffen am 12.06.2018
www.ssab.com/company/sustainability/sustainable-operations/hybrit
Härtl, M., et al.: Oxymethylenether als potenziell CO2-neutraler Kraftstoff für saubere Dieselmotoren. Motortechnische Z. 2, 78 (2017)
https://soletair.fi. Zugegriffen am 12.06.2018
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Dau, H., Kurz, P., Weitze, MD. (2019). Vom Künstlichen Blatt zum Energiesystem: Die technische Umsetzung. In: Künstliche Photosynthese. Technik im Fokus. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-55718-1_7
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