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AbsolventenInfo Ausgabe 2/ 2008Strom für alle!Wasserstoff gilt als aussichtsreicher Energiespeicher nicht nur für den Einsatz in Brennstoffzellen. Aber die Gewinnung dieses Elements ist ausgesprochen aufwändig.Nichts Geringeres als die Energieprobleme der Menschheit wären gelöst, wenn es gelänge, Wasserstoff aus Wasser effektiv mit Hilfe des Sonnenlichts zu erzeugen. Der Jenaer Diplom-Chemiker Christian Kuhnt möchte sein Scherflein zu diesem ehrgeizigen Ziel beitragen. Dafür hat der 25-jährige Nachwuchswissenschaftler von der Friedrich-Schiller-Universität Jena jetzt ein Promotionsstipendium der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) errungen. Mit dieser Förderung will er seine Promotion finanzieren, in der Kuhnt hofft, Wasserstoff mit Hilfe von Licht als Energiequelle herzustellen. Oder, wie der Titel seiner Arbeit lautet: „Die Untersuchung lichtgetriebener Photoreaktionen in artifiziellen Photorezeptoren mittels Ultrakurzzeitspektroskopie in Kombination mit hochmodernen theoretischen Methoden.“ Energieträger der Zukunft Wasserstoff wird oft als „Energieträger der Zukunft“ bezeichnet, da er – ebenso wie Wind- und Sonnenenergie – keine schädlichen Emissionen verursacht. Allerdings ist die Gewinnung von reinem Wasserstoff relativ energieintensiv, beim Einsatz konventioneller Energieträger rutscht die Umweltbilanz des Elements ins Negative. Unzweifelhaft eignet sich Wasserstoff jedoch, um durch die Nutzung regenerativer Quellen gewonnene Energie zu speichern. Mit seiner Promotion hofft Christian Kuhnt die Nutzung von Sonnenenergie zur Gewinnung von Wasserstoff etablieren zu können. Im Fokus seiner Arbeit steht das Übergangsmetall Ruthenium, im Periodensystem der Elemente auf Platz 44 zu finden. „Das ist dafür bestens geeignet, weil es vielfältig auf Licht reagiert“, sagt Kuhnt. Bekannt ist, dass Ruthenium durch seine Reaktion auf Licht für die Gewinnung von Wasserstoff eingesetzt werden kann. „Aber“, so erklärt Kuhnt, „man weiß bislang nicht, wie das geschieht.“ Mit seiner Dissertation hofft Kuhnt genau diese Zusammenhänge zwischen der Struktur der Rutheniumverbindung und deren Reaktivität zu erforschen. Christian Kuhnt nutzt ein spezielles Spektrometer, mit dem er die Reaktionen des Rutheniums untersucht. Ähnlich wie eine Kamera fertigt das Spektrometer von Bilder an, ist dabei aber sehr viel schneller und blende zudem uninteressante Wellenlängen des sichtbaren Lichts aus. Aufnahmen, die in extrem kurzen Abständen ausgelöst werden, bilden die extrem schnellen Reaktionen der Elektronen ab, nachdem Licht auf sie gefallen ist. „Die wichtigsten Prozesse spielen sich in den ersten Femtosekunden bis zu Nanosekunden ab.“ Das entspricht der Zeitspanne zwischen einem Milliardstel und einem Zehntausendstel eines Wimpernschlages. Der Computer als wichtigstes Hilfsmittel Einen Großteil seiner Forschungen nimmt Kuhnt am Computer vor. Der Rechner hilft, die komplizierten Ergebnisse der Laborarbeit auszuwerten. Zudem lassen sich am Computer viele Modelle durchrechnen, für die sonst aufwändige Experimente notwendig wären. Auf diesem Gebiet liegen die hochmodernen theoretischen Methoden, die wesentlicher Bestandteil der Doktorarbeit sind. Ist der Prozess geklärt, erhofft sich Kuhnt, den Energieaufwand für die Gewinnung von Wasserstoff deutlich vermindern zu können. Christian Kuhnt ist in die Arbeitsgruppe von Jürgen Popp am Lehrstuhl für Physikalische Chemie in Jena eingebunden. Betreut wird seine Arbeit von Benjamin Dietzek, der als Habilitand in Popps Gruppe arbeitet. Das DBU Stipendium Die 1990 gegründete Deutsche Bundesstiftung Umwelt vergibt seit 1991 jährlich 60 Stipendien, um Promotionen zu fördern. Zu den Voraussetzungen gehört, dass die Themen von hoher Aktualität sind und einen Beitrag leisten können, Probleme im Umwelt- und Naturschutz zu lösen. Gemeinsam mit Christian Kuhnt hatten sich zum jüngsten Termin 84 Nachwuchswissenschaftler um ein DBU-Stipendium beworben. Nach einem dreistufigen Auswahlverfahren konnten sich 25 der Kandidaten über ein Stipendium freuen. Nach Ansicht von Dr. Maximilian Hempel, der Kuhnt von Seiten der DBU betreut, kann die Arbeit des Jenaers dazu beitragen, preiswertere und effizientere Photokatalysatoren für die Anwendung in der Solarenergie zu fertigen. Veröffentlicht in absolventenInfo / Ausgabe 02/08 Verfasst von absolventenInfo zurück |
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