Replik Tag Heuer Grand Carrera Uhr Kaliber 36 Chronograph Schweizer Valjoux 7750 Titan-Gehäuse Mit Schwarzem Zifferblatt Kautschukband 71643

Der beste Atomreaktor ist am Himmel

In den letzten Monaten haben Wissenschaftler in verschiedenen Ländern der Welt, einschließlich des Landes, weitere Fortschritte gemacht, um Wege zu finden, die Sonnenstrahlen optimal zu nutzen.

Ein Terawatt (TW) entspricht einer Billion Watt oder einer Leistung von 500 Temelin-Kernkraftwerken. Was ist los mit den unglaublichen 180.000 TW Sonnenstrahlung, die die Erde treffen?

"Ungefähr ein Drittel wird in den Weltraum zurückgeworfen, ungefähr ein Fünftel wird in der Atmosphäre absorbiert und ungefähr die Hälfte wird von der Erdoberfläche absorbiert. Nur ein halbes Tausend oder 90 TW wandeln terrestrische Pflanzen durch Photosynthese in Biomasse um", sagt Josip Kleczek, ein bekannter Astronom und , in hochradioaktive Kerne leichter Elemente zerlegt und Energie erzeugt.

Experimentell haben Wissenschaftler bereits Energie aus der Kernfusion oder einer Kombination von Deuterium und Tritium (schwerer und sehr schwerer Wasserstoff) gewonnen, bei der harmloses Helium gebildet wird. Wenn es Wissenschaftlern jedoch gelingt, einen kommerziell erfolgreichen thermonuklearen Reaktor zu bauen, und die öffentliche Meinung mit seiner Verwendung einverstanden ist, ist dies irgendwann zwischen 2040 und Sonne arbeitet nach einem ähnlichen Prinzip, aber bei der Kernfusion wird Helium aus dem normalen Wasserstoff erzeugt. Die freigesetzte Energie gelangt in Form von Lichtteilchen oder Photonen in den Raum.

Ein 1.000-Megawatt-Kohlekraftwerk - die Hälfte der geplanten Temelin-Leistung - verbraucht zweieinhalb Millionen Tonnen Kohle pro Jahr. Ein ebenso leistungsfähiges Kernkraftwerk wird sich mit 28 Tonnen Uranoxid begnügen. Ein mögliches zukünftiges Fusionskraftwerk würde fünfhundert Kilogramm Deuterium und Lithium pro Jahr verbrauchen und dann Tritium produzieren. "Die Sonne ist ein ausgezeichneter Reaktor - sie ist hocheffizient und dennoch ausreichend entfernt und sicher", sagt Josip Kleczek. "Es sind fünf Milliarden Jahre vergangen und seine Energie wird die Erde für weitere sieben Milliarden Jahre versorgen. Wir müssen keine Milliarden für seinen Bau ausgeben und müssen uns auch nicht davor fürchten." Das Prinzip der direkten Umwandlung von Sonnenstrahlung in Elektrizität wurde in den 1950er Jahren von Wissenschaftlern bei der Ausarbeitung von Weltraumprogrammen entwickelt. Solarzellen sind heutzutage eine sehr zuverlässige Quelle, auf sie gewähren die Hersteller bereits 20 Jahre Garantie. Industriell hergestellte Zellen sind jedoch wirtschaftlich nachteilig. Ihr Wirkungsgrad ist recht niedrig - nur 7 bis 16 Prozent der Sonnenstrahlung erzeugen Strom. Sie bestehen in der Regel aus Silizium, dessen Verarbeitung ebenfalls kostenintensiv ist und dessen Vorräte unbegrenzt sind.

Ungewöhnliche Formen dieses Elements sind mittlerweile ein Hit in der Welt - Silizium ohne kristalline Struktur (amorph) und mikrokristallines Silizium als neues Material. Das Institut für Physik der Tschechischen Akademie der Wissenschaften befasst sich auch mit der Erforschung seiner Eigenschaften. "Mit solchem ​​Silizium lassen sich dünne, also recht kostengünstige Schichten für Solarzellen herstellen", sagt Milan Vanecek vom Institut für Physik.

In Zusammenarbeit mit Kollegen aus Japan, den USA, der Schweiz und Deutschland konzentrieren sich tschechische Wissenschaftler darauf, die beste Anordnung von Siliziumatomen in einer solchen Schicht zu finden und den Einfluss von Verunreinigungen und Defekten auf die Materialeigenschaften zu untersuchen.

"In den letzten zwanzig Jahren ist der Preis für Solarzellen bereits um das Zwanzigfache gesunken. Wenn es uns gelingt, diesen Preis auf ein Fünftel des derzeitigen Zustands zu drücken, steht nichts mehr im Wege, die Sonne zur Hauptquelle sauberen Stroms zu machen. Mitte des nächsten Jahrhunderts ", schätzt Dr. Vanecek.

Auch er ist ein begeisterter Sonnenliebhaber: "Die Solarzellen auf vier Prozent der Wüstenoberfl lebendige Natur, die auch ohne Sonnenenergie nicht existieren kann, hat sich anders damit auseinandergesetzt. Grüne Pflanzen und Meeresalgen wandeln die Sonnenstrahlung bei der Photosynthese in chemische Energie um, die dann alle lebenden Organismen antreibt. Pflanzen und Tiere speichern Energie in einer Substanz namens Adenosintriphosphat (bekannt als ATP).

Gleichzeitig ist der Wirkungsgrad der solaren Umwandlung in Pflanzen viel geringer als in menschlichen Produkten: nur ein Prozent. Dabei spielt es keine Rolle, die Pflanzen sind überall genug.

"Dies kann eine gute Methode für die Industrie sein. Wir können auch kostengünstige, aber kostengünstige Artikel in großen Mengen herstellen", sagt Wim Sinke, der sich in einem Forschungsinstitut in Petten, Niederlande, mit Solarenergie befasst.

Kürzlich haben Forscher tatsächlich einige Erfolge bei der Nachahmung der Photosynthese gesehen. Einige sind bereits in der Praxis. Beispielsweise will die Schweizer Fabrik Swatch in wenigen Monaten die Uhr auf den Markt bringen, deren Glas mit einer Schicht weißer Farbe überzogen ist, so dünn, dass es transparent ist. Diese Farbe fängt Photonen ähnlich wie Blattgrün ein und ihre Energie treibt die Uhr an. Und noch eine Perspektive? Wenn Sie beispielsweise die Fenster des Gebäudes mit diesem Material streichen, geht das Licht ein, aber ein Teil des Fensters wird in die Energie umgewandelt, die im Haus verbraucht werden kann. In diesem Fall wandeln die Forscher die Sonnenstrahlen jedoch immer noch in Elektrizität um.

Andere Wissenschaftler versuchen, die Natur noch mehr zu imitieren und Strahlen in chemische Energie umzuwandeln. Das Team unter der Leitung von Tom Moore von der Arizona State University in Arizona versucht fleißig, die winzigen Teile der Anlage zu imitieren, die an der Umwandlung von Sonnenenergie beteiligt sind. Tatsächlich haben diese Forscher bereits angekündigt, pflanzenähnliche chemische Strukturen aufbauen zu können, die das oben genannte ATP aus Sonnenlicht erzeugen.

Derzeit sucht das Team von Moore nach Möglichkeiten, diese ATP-Energie zusammen mit Kollegen der Universität Göteborg, Schweden, zu nutzen. Ihre chemischen Strukturen erreichen noch nicht die Perfektion natürlicher Blätter. Aber im Laufe der Zeit könnte die chemische Energie dieser menschlichen Kreationen möglicherweise die Reaktionen zur Herstellung von Arzneimitteln, zur Gewinnung von Wasserstoff aus Wasser als reinem Krafts