Chemie Camp vom 26.-30.03.2018

Energiespeicherung und –verwertung

Dozentin: Dr. Birgit Drabent

Energiespeicherung ist ein Flaschenhals der Versorgung aus den erneuerbaren Energiequellen Wind und Sonne. Vielversprechend sind Redoxflussbatterien: Der weltgrößte Akkumulator dieses Typs entsteht derzeit in Niedersachsen in einem Salzstock. Redoxflussbatterien sind einerseits mit Akkumulatoren, andererseits mit Brennstoffzellen verwandt. Im Camp bauen die Teilnehmer selber Redoxflussbatterien und beobachten die Redoxvorgänge während des Betriebs. Experimente zur Energiegewinnung und -verwertung aus fossilen und nachwachsenden Rohstoffen ergänzen das Programm.

Ein Eigenbeitrag von 80 Euro sowie das Mittagessen in der Mensa und die An- und Abreise ist selbst zu zahlen.

Weitere Informationen in unserem Leitet den Download einFlyer oder wenden Sie sich telefonisch an:

Dr. Birgit Drabent
b.drabent [at] xlab-goettingen.de
Tel.: 0551 3913612

Öffnet internen Link im gleichen FensterDas ONLINE Bewerbungsformular finden Sie hier.

Die Teilnehmerzahl ist auf 10 begrenzt und die Teilnehmer müssen mindestens 16 Jahre alt sein.

Aufarbeitung von Erdöl
Welche Prozesse durchläuft Erdöl bevor es als Benzin aus der Zapfsäule fließt? Mit Hilfe eines Modellversuches zur fraktionierten Destillation von Erdöl und dem “Cracken“ eines Erdöldestillats vollziehen die Schüler zwei Aspekte der Raffination von Rohöl nach. Untersuchungen zur Brennbarkeit und die Gaschromatographie geben Auskunft über den Erfolg der „Erdöl“-Veredelung.

Abgasanalyse
Warum kann das Verbrennen kohlenstoffhaltiger Verbindungen ein Problem sein? Welche Endprodukte – besser bekannt als ‚Abgase‘ – entstehen dabei? Gibt es einen Unterschied zwischen fossilen und nachwachsenden Rohstoffen? Diesen Fragen gehen die Teilnehmer mit Hilfe einer differenzierten chemischen Analyse nach.

Treibhauseffekt
Der Mensch hat durch den Einsatz fossiler Brennstoffe seit Beginn der Industrialisierung viel zusätzliches CO2 in die Atmosphäre gebracht. Zusammen mit anderen Treibhausgasen aus menschlichen Aktivitäten hat es bereits eine deutliche Erwärmung der Erdatmosphäre bewirkt. Mit Hilfe ausgewählter Experimente untersuchen die Teilnehmer Ursachen der Erderwärmung.

Alternative Energiequellen/Energiespeicherung
Aus ökologischer Sicht ist die Verbrennung fossiler Brennstoffe problematisch. Eine Energiegewinnung aus alternativen Quellen entscheidet daher über unsere Zukunft. Als Beispiel für die Erzeugung eines Brennstoffes aus nachwachsenden Rohstoffen wird Biodiesel aus Rapsöl hergestellt. Die Brennwerte von Rapsöl und Biodiesel werden kalorimetrisch ermittelt und verglichen.

Eine selbstgebaute farbstoffsensibilisierte Solarzelle gibt Einblicke in die moderne Photovoltaik. Von den Schülern kann erschlossen werden, welcher Bestandteil der selbstgebauten Grätzelzelle welche Funktion übernimmt. Experimente mit einer Photokatalysezelle, in der Wasserstoff durch direkte Lichteinstrahlung gewonnen werden kann, runden die Untersuchungen zur Photovoltaik ab.

Eine Möglichkeit der Energiespeicherung ist die Gewinnung von Wasserstoff mit Solarenergie und dessen Nutzung in Brennstoffzellen. Vergleichende Untersuchungen an unterschiedlichen Brennstoffzellen verdeutlichen die Bedeutung nachwachender Brennstoffe als Ersatz für Wasserstoff.

Ausgehend vom Zink-Brom-Akkumulator werden verschiedene Modelle der Redoxflussbatterie mit anorganischen und organischen Redoxreaktionen entwickelt, um den Schülern eine weitere moderne Möglichkeit der Energiespeicherung nahezubringen.

Synthese von Kunststoffen
Die Natur macht es vor: Kohlenstoffhaltige, relativ kleine Moleküle (Monomere) sind die Grundbausteine zur Synthese makromolekularer Polymere, wie z.B. von Proteinen. Wenn die Chemie bei der Synthese moderner Kunststoffe dieses Prinzip übernimmt, kommen die meisten der dabei verwendeten Grundbausteine aus dem Erdöl. Die Teilnehmer lernen sowohl Kunststoff-Synthesen auf Grundlage der aus Erdöl stammenden Monomere als auch Synthesen kennen, deren Grundbausteine aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen werden können.

In Kooperation mit Professor Cynthia A. Volkert, Institut für Materialphysik der Georg-August-Universität Göttingen

Unter Mitwirkung des SFB 1073 "Energiekonversion" an der Universität Göttingen 

Gefördert vom Fonds der Chemischen Industrie (FCI)