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Inhalt und Ziel des Forschungsprojekts
In dem Projekt über Solare Stickstofffixierung werden wir neue Strategien für die Entwicklung von molekularen katalytischen Systemen zur Herstellung von Ammoniak untersuchen. Das langfristige Ziel ist hierbei als Alternative zu den katalytischen Prozessen, die im Haber-Bosch-Verfahren unter hohen Drücken und Temperaturen erfolgen, solche zu finden, die optisches Licht und molekulare Katalysatoren benutzen. In einem Deutsch-Französisch-Schweizer Forschungsverbund werden wir molekulare Komplexe entwerfen, die die Anforderungen an die Ammoniaksynthese aus Licht und Luft prinzipiell erfüllen. Mit theoretischen Ansätzen und ultraschnellen spektroskopischen Methoden werden wir die Funktion der neuen molekularen Katalysatoren untersuchen. Das Ziel hierbei ist es zu verstehen, wie die Energie von optischem Licht in einem molekularen Katalysator effizient gespeichert und umgesetzt werden kann, um mittels Sonnenenergie aus atmosphärischen Stickstoff und Wasserstoff Ammoniak herstellen zu können.
Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kontext des Forschungsprojekts
In unserem Projekt werden wir neue und wichtige Erkenntnisse darüber gewinnen, wie wir molekulare Systeme und optisches Licht für katalytische Zwecke einsetzen können. Die Arbeiten werden helfen traditionelle katalytische Prozesse, die auf fossilen Brennstoffen basieren, durch neue zu ersetzen. Die in unserem Projekt verfolgte grüne Ammoniaksynthese ist ein wichtiges Ziel für eine nachhaltige Energiewirtschaft und Industrieproduktion.