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Produkte, Forschung und Innovationen NEWS
Neuer Akku aus Schweden hält unendlich PDF Drucken E-Mail
Geschrieben von: Administrator   
Freitag, den 28. Dezember 2018 um 11:10 Uhr


Neuer Akku aus Schweden hält unendlich

Forscher der Stockholm University entwickeln idealen Speicher f√ľr die elektrifizierte Gesellschaft

Noréus (links) und sein Kollege Shen mit dem neuen Akku (Foto: Niklas Björling)

Noréus (links) und sein Kollege Shen mit dem neuen Akku (Foto: Niklas Björling)

Stockholm (pte/24.12.2018/06:05) Nickel-Metallhydrid-Akkus haben eine relativ hohe Speicherkapazit√§t, lassen sich aber nicht allzu h√§ufig aufladen. Diesen Mangel haben Forscher der Stockholm University http://su.se nun behoben. Deren Akku kommt an die extrem lange Lebensdauer von Nickel-Wasserstoff-Akkus heran. Letztere werden bei vielen Raumfahrtmissionen genutzt, weil sie nahezu unverw√ľstlich sind. Sie haben jedoch einen entscheidenden Nachteil: Weil der Wasserstoff in Druckflaschen gelagert wird, ist die Batterie √§u√üerst sperrig und ungeeignet f√ľr den Alltagsgebrauch.

Richtige Sauerstoff-Dosis

In Nickel-Metallhydrid-Akkus wird der Wasserstoff nicht in Tanks, sondern in Metallen gelagert. Das funktioniert prima, macht die Batterien auch sicher. Doch das Metall korrodiert mit der Zeit, weil es den wasserbasierten Elektrolyten aufsaugt, der die beiden Elektroden voneinander trennt. Die Batterie trocknet aus und verliert ihre Fähigkeit, Strom zu speichern.

Dag Nor√©us und Mitarbeiter Yang Shen haben mit einer Nickel-Metallhydrid-Batterie des schwedischen Herstellers Nilar AB experimentiert, die f√ľr alle Zellen ein gemeinsames Wasserstoff-Reservoir hat. Die Forscher f√ľllten eine bestimmte Menge an Sauerstoff ein. Dieser sorgt daf√ľr, dass das Gleichgewicht in der Batterie wiederhergestellt wird, indem er den Verlust an Elektrolyt wettmacht. Wenn die richtige Menge an Sauerstoff eingesetzt wird, reicht die Lebensdauer an diejenige von Nickel-Wasserstoff-Akkus heran.

Breiteste Anwendbarkeit

Mit dem neuen Wissen halten die Akkus l√§nger als alle Batterien, die derzeit eingesetzt werden, einschlie√ülich Lithium-Ionen-Akkus, die vor allem in Autos, Flugzeugen und Anlagen genutzt werden. "Die umfassende Elektrifizierung der Welt, einschlie√ülich des Verkehrs, ver√§ndert die Anforderungen an die Stromverteilnetze", sagt Nor√©us. Die Nickel-Metallhydrid-Batterie sei daf√ľr optimal geeignet.

Heute m√ľssen die Akkus von Elektrofahrzeugen schon nach wenigen Jahren ausgetauscht und recycelt werden. Mit den neuen Batterien ist das nicht n√∂tig. Sie haben allerdings eine geringere Kapazit√§t. Besonders gut geeignet sind langlebige Nickel-Metallhydrid-Batterien, wenn sie station√§r eingesetzt werden, etwa in H√§usern mit Fotovoltaikanlagen, um √ľbersch√ľssigen Strom zu speichern. Auch hier ist die relativ kurze Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien ein Hindernis. Wann der neue Akku auf den Markt kommt, ist noch offen.

(Ende)
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Jobklau am Bau: Roboter stellt Wände auf PDF Drucken E-Mail
Geschrieben von: Administrator   
Freitag, den 26. Oktober 2018 um 10:15 Uhr


Jobklau am Bau: Roboter stellt Wände auf

Japanische Universalarbeitskraft "HRP-5P" geht jedoch noch eher langsam zu Werke

Trockenbauer "HRP-5P": Gipskarton wird jetzt Roboter-Sache (Foto: aist.go.jp)

Trockenbauer "HRP-5P": Gipskarton wird jetzt Roboter-Sache (Foto: aist.go.jp)

Tokio (pte/02.10.2018/10:30) Forscher am National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) http://www.aist.go.jp haben mit "HRP-5P" einen humanoiden Roboter entwickelt, der autonom Bauarbeiten verrichtet. So kann er eine Trockenbauwand selbst√§ndig installieren. Dem AIST zufolge soll der Roboter die in einem √ľberalternden Japan zunehmend mangelnden menschlichen Arbeitskr√§fte ersetzen. Derzeit geht er aber noch eher beh√§big zu Werk.

Versierter Robo-Bauarbeiter

Mit 182 Zentimetern Gr√∂√üe und 101 Kilogramm Gewicht ist der HRP-5P ein durchaus stattlicher Baurbeiter. Der Roboter nutzt unter anderem Umgebungs- und Objekterkennung und eine vorsichtige Bewegungsplanung, um Aufgaben autonom zu verrichten. So ist er in der Lage, Gipskartonplatten f√ľr eine Trockenbauwand aufzustellen und dann zu verschrauben. Wie ein Demo-Video zeigt, arbeitet der aktuelle Prototyp dabei sehr methodisch und doch eher langsam, erinnert also eher an einen Job-Neuling.

Tats√§chlich ist das Ziel laut AIST, mit dem HRP-5P menschliche Arbeitskr√§fte zu ersetzen - allerdings deswegen, weil diese fehlen. Denn die japanische Bev√∂lkerung √ľberaltert deutlich und das Land scheut Zuwanderung. Zudem betont die Forschungseinrichtung, dass Roboter insbesondere in gef√§hrlichen Umgebungen zum Einsatz kommen k√∂nnen, um das Risiko f√ľr Menschen zu minimieren. Der HRP-5P soll als Entwicklungsplattform dienen, um in Zusammenarbeit mit Industriepartnern humanoide Roboter f√ľr praktische Anwendungen zu entwickeln. Potenzial ortet das AIST dabei auch im Flugzeug- und Schiffbau.

Video: https://www.youtube.com/watch?v=ARpd5J5gDMk

(Ende)
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Neue Biosolarzelle produziert Wasserstoff PDF Drucken E-Mail
Geschrieben von: Administrator   
Donnerstag, den 27. September 2018 um 09:28 Uhr


Neue Biosolarzelle produziert Wasserstoff

Bochumer Wissenschaftler nutzen molekulare Bausteine von Pflanzen und Mikroorganismen

Projektbeteiligte Marc Nowaczyk (rechts) und Kollege Adrian Ruff (Foto: rub.de)

Projektbeteiligte Marc Nowaczyk (rechts) und Kollege Adrian Ruff (Foto: rub.de)

Bochum (pte/26.09.2018/12:30) Ein internationales Forscher-Team unter Beteiligung von Wissenschaftlern der Ruhr-Universität Bochum http://rub.de hat molekulare Bausteine von Pflanzen und Mikroorganismen in einer Biosolarzelle kombiniert. Auf diese Weise lässt sich Lichtenergie ohne Umwege zur Produktion von Wasserstoff nutzen. Details wurden im Journal "Nature Energy" publiziert.

Nachhaltige Herstellung

In der Natur kommt diese Kombination so nicht vor: Pflanzen können zwar Lichtenergie nutzen, um Kohlendioxid in Biomasse zu verwandeln, aber keinen Wasserstoff produzieren. Manche Bakterien hingegen stellen Wasserstoff her, aber nicht direkt mithilfe von Lichtenergie. "Von der Kombination der beiden Prozesse erhoffen wir uns langfristig eine nachhaltige Herstellung des potenziellen Energieträgers Wasserstoff", sagt Privatdozent Marc Nowaczyk vom Lehrstuhl Biochemie der Pflanzen der Ruhr-Universität Bochum.

Die Forscher haben die hocheffizienten Komponenten zur Lichtumwandlung, die sogenannten Photosysteme, aus Cyanobakterien isoliert, die wie Pflanzen Licht als Energiequelle nutzen können. Die Komponente zur Wasserstoffproduktion - ein Enzym namens Hydrogenase - gewannen sie aus Bakterien, die unter sauerstoffarmen Bedingungen leben. Diese Bausteine kombinierten sie mit Redoxpolymeren, die die Energie von den lichtaktiven Elementen zu einer Elektrode weiterleiteten, welche die Wasserstoffproduktion antrieb.

Vielfältiger Einsatz denkbar

Der modulare Aufbau des Systems erm√∂glicht einen einfachen Austausch der biologischen und chemischen Bauteile, sodass einzelne Komponenten weiter optimiert oder durch neue Funktionen ersetzt werden k√∂nnen. "Unser molekularer Legokasten bietet vielf√§ltige M√∂glichkeiten f√ľr zuk√ľnftige Anwendungen. Denkbar w√§re es zum Beispiel, fl√ľssige Energietr√§ger auf der Basis von Kohlenstoff aus dem klimasch√§dlichen Kohlendioxid herzustellen", verdeutlicht Nowaczyk.

(Ende)
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Abfall-Erdgas wird zum Chemierohstoff PDF Drucken E-Mail
Geschrieben von: Administrator   
Mittwoch, den 26. September 2018 um 06:35 Uhr


Abfall-Erdgas wird zum Chemierohstoff

150 Mrd. Kubikmeter ließen sich laut Forschern der Texas Tech University effektiv nutzen

Abfackeln von Erdgas auf einem √Ėlfeld (Foto: Uschi Dreiucker, pixelio.de)

Abfackeln von Erdgas auf einem √Ėlfeld (Foto: Uschi Dreiucker, pixelio.de)

Lubbock (pte/26.09.2018/06:15) In einer einzigen chemischen Reaktion l√§sst sich Methan in Benzol und Wasserstoff umwandeln - zumindest, wenn es nach dem Willen von Sheima Khatib, Assistenzprofessorin und Chemieingenieurin an der Texas Tech University http://ttu.edu geht. Damit w√ľrde das klassische Abfackeln klimasch√§dlicher Gase bei der F√∂rderung von Erd√∂l der Vergangenheit angeh√∂ren.

Umwandlung dank Zeolith

Benzol ist fl√ľssig und damit leicht transportabel. Es wird in der Chemieindustrie als Ausgangsmaterial f√ľr unz√§hlige Synthesen ben√∂tigt. J√§hrlich werden etwa 40 Mio. Tonnen davon hergestellt, meist aus Erd√∂l. Kathib gelingt das Kunstst√ľck mit einem Katalysator auf der Basis von Zeolith. Dies ist ein au√üerordentlich por√∂ses keramisches Material, das mit Molybd√§noxid beschichtet ist.

"Wir brauchen es, um das Methan zu aktivieren", so Kathib. Das Metalloxid aktiviert das Methan. Der Zeolith ist der eigentliche Katalysator. Er besteht aus Silizium-, Aluminium- und Sauerstoffatomen, die sich zu einem Kristall formiert haben. Dabei entstehen Poren und winzige G√§nge, die unterschiedliche Gr√∂√üen und Ausrichtungen haben. Das Molybd√§noxid dringt in die Poren ein, die einen √§hnlichen Durchmesser haben wie ein Benzolmolek√ľl.

Wasserstoff als Nebenprodukt

Als Nebenprodukt entstehen gro√üe Mengen an Wasserstoff, der sich f√ľr die Erzeugung von Strom in Brennstoffzellen nutzen l√§sst. Gro√üe Mengen ben√∂tigt man auch f√ľr die chemische Industrie. Bleibt allerdings das Problem des Transports. Das leichte Gas m√ľsste unter hohem Druck in Stahlflaschen gef√ľllt oder vor Ort verbraucht werden. Ob sich das Verfahren durchsetzt, ist noch offen, ebenso wie eine √§hnliche Entwicklung am Massachusetts Institute of Technology http://mit.edu . Ziel der dortigen Forscher ist die Umwandlung von Methan in Methanol, das als Treibstoff im Verkehr genutzt werden kann (pressetext berichtete: http://pte.com/news/20171018004 ).

Methan, das bei der √Ėlf√∂rderung als Nebenprodukt anf√§llt, wird abgefackelt, weil die Nutzung unwirtschaftlich w√§re. Es m√ľsste verdichtet in Drucktanks gepumpt werden. Oder es m√ľssten eigens Pipelines gebaut werden. Man k√∂nnte das vermeintlich √ľberfl√ľssige Erdgas, das in einer Menge von 150 Mrd. Kubikmetern pro Jahr anf√§llt, auch direkt in die Umwelt entlassen. Da es den Klimawandel jedoch 25 Mal st√§rker beeinflusst als die gleiche Menge an Kohlendioxid, wird es abgefackelt. Dabei entstehen 400 Mio. Tonnen Kohlendioxid.

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Neuer Super-Kunststoff macht einen auf √Ėko PDF Drucken E-Mail
Geschrieben von: Administrator   
Mittwoch, den 19. September 2018 um 09:09 Uhr


Neuer Super-Kunststoff macht einen auf √Ėko

Material "HPT" f√ľr Flugzeuge, Autos und Medizintechnik ist stabil und sehr hitzebest√§ndig

Im Labor: "HPT" soll umweltvertr√§glich sein (Foto: Dieter Sch√ľtz, pixelio.de)

Im Labor: "HPT" soll umweltvertr√§glich sein (Foto: Dieter Sch√ľtz, pixelio.de)

Aachen/Leipzig/Leverkusen/Berlin (pte/18.09.2018/10:30) Forscher der Rheinisch-Westf√§lischen Technischen Hochschule Aachen (RWTH) http://rwth-aachen.de haben einen neuen umweltvertr√§glichen Hochleistungskunststoff namens "HPT" entwickelt, der k√ľnftig in vielen Industrien zum Einsatz kommen k√∂nnte. Damit lie√üen sich die Nachhaltigkeit und Leistungsf√§higkeit von Produkten in Bereichen wie Luftfahrt, Automobil und Medizintechnik deutlich erh√∂hen.

Wirtschaftlichkeit als Ziel

Zusammen mit dem Polymer-Unternehmen Covestro, der TU Berlin, dem Kunststoff-Zentrum Leipzig und dem Flugzeughersteller Airbus wollen die Forscher den Kunststoff in großem Maßstab zugänglich machen. "HPT ist ein durch Spritzguss verarbeitbarer Hochleistungskunststoff, der in einzigartiger Weise zahlreiche gute Eigenschaften vereint. Er ist stabil bei hoher Härte, außerdem beständig gegen Hitze und viele Lösungsmittel. Test-Mengen des neuartigen Materials werden bereits hergestellt", sagt RWTH-Aachen-Forscher André Bardow.

Im vom Bundesforschungsministerium (BMBF) http://bmbf.de gef√∂rderten Projekt "DreamCompoundConti" soll nun ein kontinuierliches Verfahren entwickelt werden, um eine umweltvertr√§gliche und wirtschaftliche Produktion im Industriema√üstab zu erm√∂glichen. Das BMBF f√∂rdert das Vorhaben √ľber die n√§chsten drei Jahre mit bis zu 1,5 Mio. Euro.

Herstellung mit Basischemie

Eine Besonderheit der Herstellung von HPT besteht darin, dass dieser auf sehr gut zug√§nglichen Basischemikalien beruht. Diese werden ohnehin f√ľr die Produktion von Schaumstoffen eingesetzt und m√ľssen somit nicht eigens hierf√ľr hergestellt werden. Ein neues Katalysatorensystem erm√∂glicht nun erstmalig die Herstellung von thermoplastischem HPT aus diesen Basischemikalien. Das spart im gesamten Prozess CO2-Emissionen und Energie ein, weil im Vergleich zur Produktion herk√∂mmlicher Hochleistungsthermoplasten aufwendige Prozessschritte entfallen.

Im Vergleich zu den am Markt bereits verf√ľgbaren Produkten, ergeben sich messbare Ressourcen-Einsparm√∂glichkeiten: Laut den Forschern der RWTH Aachen weist der industrielle Herstellungsprozess von HPT im Vergleich zu √§hnlichen Thermoplasten um mehr als 20 Prozent geringere Treibhausgas-Emissionen f√ľr die Produktion auf. Gleichzeitig soll das neue kontinuierliche Verfahren mit weniger L√∂sungsmitteln auskommen. Es wird daher eine deutlich bessere √Ėkobilanz im Vergleich zu konventionellen Prozessen erwartet.

(Ende)
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Chinas Kindergärten setzen auf Robo-Erzieher Keeko PDF Drucken E-Mail
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Donnerstag, den 13. September 2018 um 12:29 Uhr


Chinas Kindergärten setzen auf Robo-Erzieher

"Keeko" gibt direktes Feedback und soll logisches Denken bei Heranwachsenden gezielt fördern

Roboter "Keeko": Kinder kommunizieren mit einer Maschine (Foto: iKeeko.com)

Roboter "Keeko": Kinder kommunizieren mit einer Maschine (Foto: iKeeko.com)

Peking (pte/30.08.2018/06:05) √úber 600 chinesische Kinderg√§rten setzen mittlerweile auf den Roboter "Keeko" http://ikeeko.com , ein knapp 60 Zentimeter gro√ües mobiles Ger√§t, das Geschichten erz√§hlen kann und Kindern Logik-R√§tsel stellt. Durch eingebaute Kameras und ein ausgekl√ľgeltes Navigationssystem soll das Modell Kinder √§hnlich wie ein P√§dagoge besch√§ftigen.

Emotionen und Ausdruck

"Bildung ist heute keine Einbahnstra√üe mehr, in der der Lehrer unterrichten und die Sch√ľler lernen", erkl√§rt die Lehrerin Candy Xiong, die nun mit Keeko Robot Xiamen Technology zusammenarbeitet. √úber ein Display am Kopf kann Keeko Emotionen und Gesichtsausdr√ľcke anzeigen. Eine Kamera direkt auf der Front erlaubt es zudem, Video-Journale aufzuzeichnen und die Interaktion mit den Kindern nachzuverfolgen.

Der Roboter soll bereits im Kindergarten mit Wissensaufgaben das logische Denken vorantreiben und die Kinder sinnvoll besch√§ftigen. Jedes Mal, wenn die Kinder auf eine Frage richtig antworten, reagiert das Ger√§t deutlich mit Freude: Das digitale Gesicht blitzt auf und zeigt herzf√∂rmige Augen. Die Keeko-Roboter sind mittlerweile in mehr als 600 Kinderg√§rten Chinas vertreten. Die Entwickler hoffen in gro√üen Schritten auch in weitere Teile S√ľdostasiens zu expandieren.

Global wachsender Markt

In China werden schon seit l√§ngerem Roboter entwickelt, um beispielsweise Lebensmittel zu liefern, √§lteren Menschen Gesellschaft zu leisten, Rechtsberatung zu liefern und jetzt auch P√§dagogen bei ihrer Arbeit zu unterst√ľtzen. Nach Angaben der International Federation of Robots http://ifr.org hat die Volksrepublik mit rund 340.000 Einheiten in Fabriken und Co derzeit den weltweit gr√∂√üten Industrieroboterbestand.

Der Markt f√ľr Serviceroboter, also etwa Ger√§te f√ľr spezialisierte medizinische Zwecke bis hin zu automatisierten Staubsaugern, hat im abgelaufenen Gesch√§ftsjahr 2017 aktuellen Sch√§tzungen nach rund 1,32 Mrd. Dollar erwirtschaftet. Laut Marktforscher Research In China soll dieses Segment bis 2022 noch einmal auf 4,9 Mrd. Dollar wachsen.

Video: https://youtu.be/T3T8ga_G_70

(Ende)
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