Künstliche Photosynthese: Besser als die Natur?
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin
Springer
[2019]
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| Schriftenreihe: | Technik im Fokus
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|---|---|
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INHALTSVERZEICHNIS
1
GLOBALE
HERAUSFORDERUNG:
ERSATZ
FOSSILER
DURCH
REGENERATIVE
BRENNSTOFFE
.
1
1.1
FOSSILE
BRENNSTOFFE
DOMINIEREN
DIE
ENERGIEVERSORGUNG
.
1
1.1.1
ENERGIEVERSORGUNG
GLOBAL
.
1
1.1.2
ENERGIEVERSORGUNG
IN
DEUTSCHLAND
.
3
1.2
WARUM
DER
ERSATZ
FOSSILER
BRENNSTOFFE
WICHTIG
IST
.
6
1.2.1
BEGRENZTE
VERFUEGBARKEIT
UND
KURZFRISTIGE
VERSORGUNGSRISIKEN
.
6
1.2.2
GESUNDHEITLICHE
UND
OEKOLOGISCHE
SCHAEDEN
.
11
1.2.3
UMWELTZERSTOERUNG
UND
OEKOLOGISCHE
KATASTROPHEN
.
13
1.2.4
GLOBALE
ERWAERMUNG
DURCH
CO
2
-EMISSIONEN
.
15
1.3
DAS
PROBLEM
DER
SPEICHERUNG
VON
WIND-
UND
SOLARENERGIE
.
19
LITERATUR
.
22
2
DIE
VISION:
NUTZUNG
DER
SOLARENERGIE
NACH
DEM
VORBILD
DER
NATUR
.
25
2.1
DAS
POTENZIAL
DER
SOLARENERGIE
.
25
2.2
DIE
VISION
DER
KUENSTLICHEN
PHOTOSYNTHESE
IN
WISSENSCHAFT,
LITERATUR,
KUNST
UND
MEDIEN
.
26
XI
XII
INHALTSVERZEICHNIS
2.3
*DESERTEC
*
:
LEHREN
AUS
EINER
VORERST
GESCHEITERTEN
VISION
.
34
2.4
FAZIT:
MEHR
ALS
GROSSE
VERSPRECHUNGEN
UND
GESCHEITERTE
VISIONEN
.
35
LITERATUR
.
36
3
PHOTOSYNTHESE:
DAS
BIOLOGISCHE
VORBILD
.
39
3.1
WASSER,
LUFT
UND
LICHT
ALS
ROHSTOFFE
.
39
3.1.1
NACHHALTIGE
ENERGIEVERSORGUNG
DER
BIOLOGISCHEN
WELT
.
39
3.1.2
SUMMENFORMEL
UND
SCHLUESSELPROZESSE
.
43
3.2
PHOTOSYNTHESE
IM
LICHT
UND
IM
DUNKELN
.
47
3.2.1
ARCHITEKTUR
DER
LICHTREAKTIONEN
.
47
3.2.2
DIE
DUNKELREAKTIONEN
.
51
3.3
EIN
GLANZPUNKT
AKTUELLER
FORSCHUNG
.
52
3.4
WIE
EFFIZIENT
IST
DIE
BIOLOGISCHE
SOLARENERGIENUTZUNG?
.
55
3.4.1
MAXIMALE
EFFIZIENZ
DER
PHOTOSYNTHESE
.
55
3.4.2
URSACHEN
DER
GERINGEN
MITTLEREN
EFFIZIENZ
DER
PHOTOSYNTHETISCHEN
BIOMASSEBILDUNG
.
61
3.4.3
FAZIT:
EFFIZIENZ
DER
PHOTOSYNTHETISCHEN
BIOMASSEBILDUNG
.
66
LITERATUR
.
67
4
MODIFIZIERTE
PHOTOSYNTHESE:
NEUE
ALGEN
UND
CYANOAKTERIEN
.
69
4.1
PHOTOSYNTHESE
MODIFIZIEREN
-
WARUM
UND
WIE?
.
69
4.2
KLEINE
ALGEN
UND
CYANOBAKTERIEN
VERWENDEN
.
70
4.3
VERBESSERUNG
DER
EFFIZIENZ
.
72
4.4
MASSGESCHNEIDERTE
PRODUKTE
.
76
4.5
FAZIT:
KOMPLEXE
WERTSTOFFE
STATT
PHOTOBIOWASSERSTOFF
.
79
LITERATUR
.
80
INHALTSVERZEICHNIS
XIII
5
NACHHALTIGE
ENERGIEKREISLAEUFE:
VON
DER
BIOLOGISCHEN
ZUR
KUENSTLICHEN
PHOTOSYNTHESE
.
81
5.1
NATURGESCHICHTE
UND
GLOBALER
KOHLENSTOFFKREISLAUF
.
81
5.2
VORBILD
BIOLOGIE
.
86
5.2.1
DEFIZITE
DES
BIOLOGISCHEN
VORBILDS
ERKENNEN
UND
VERMEIDEN
.
86
5.2.2
VOM
VOGELFLUG
ZUM
FLUGZEUG:
BIOLOGIE
ALS
INSPIRATIONSQUELLE
.
88
5.3
FUENF
WEGE
ZU
NICHT-FOSSILEN
BRENN-
UND
ROHSTOFFEN
.
91
5.4
SOLARENERGIENUTZUNG
DURCH
PHOTOVOLTAIK
UND
KUENSTLICHE
PHOTOSYNTHESE
IM
VERGLEICH
.
94
LITERATUR
.
96
6
KUENSTLICHE
PHOTOSYNTHESE:
EINE
ANALYSE
IN
TEILPROZESSEN
.
97
6.1
DEFINITION
UND
UEBERBLICK
.
98
6.2
LICHTABSORPTION
UND
PRIMAERE
LADUNGSTRENNUNG
.
101
6.3
KATALYSE
DER
WASSEROXIDATION
.
108
6.4
KATALYSE
DER
WASSERSTOFF-BILDUNG
.
112
6.5
KATALYSE
DER
KOHLENDIOXID-REDUKTION
.
116
6.6
KATALYSE
DER
AMMONIAK-SYNTHESE
.
123
6.7
FAZIT:
EINIGE
SCHLUESSELPROZESSE
SIND
BEREITS
EINSATZBEREIT
.
124
LITERATUR
.
125
7
VOM
KUENSTLICHEN
BLATT
ZUM
ENERGIESYSTEM;
DIE
TECHNISCHE
UMSETZUNG
.
129
7.1
PHOTOKATALYSE
AUF
HALBLEITERPARTIKELN
.
130
7.2
KUENSTLICHE
BLAETTER
.
133
7.3
DIREKTE
KOPPLUNG
VON
PHOTOVOLTAIK
UND
ELEKTROLYSE
.
138
7.4
POWER-TO-X
.
142
7.5
INTEGRATION
DER
KUENSTLICHEN
PHOTOSYNTHESE
INS
ENERGIESYSTEM
.
146
7.6
FAZIT:
BEIM
APPARATEBAU
STOCKT
ES
(NOCH?)
.
149
LITERATUR
.
150
XIV
INHALTSVERZEICHNIS
8
KUENSTLICHE
PHOTOSYNTHESE
GEMEINSAM
GESTALTEN
.
153
8.1
FRUEHZEITIGE
EINBINDUNG
DER
GESELLSCHAFT
.
153
8.2
DARSTELLUNGEN
VON
TECHNIKZUKUENFTEN
DER
KUENSTLICHEN
PHOTOSYNTHESE
.
156
8.3
KUENSTLICHE
PHOTOSYNTHESE
UND
GLOBALE
KLIMAVERAENDERUNGEN
ALS
ETHISCHE
HERAUSFORDERUNG
.
158
8.4
FAZIT:
DIALOG
ZUR
KUENSTLICHEN
PHOTOSYNTHESE
.
162
LITERATUR
.
163
9
WAS
TUN?!
.
165
LITERATUR
.
171
STICHWORTVERZEICHNIS
.
173 |
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