Helmholtz-Zentrum Berlin etabliert Helmholtz-Nachwuchs-Forschungsgruppe zur Untersuchung der elektrochemischen Umwandlung von Kohlendioxid
Matthew T. Mayer von der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Schweiz, wird eine Helmholtz-Nachwuchsgruppe auf dem Gebiet der Energie-Material-Forschung aufbauen. Einer HZB-Medienmitteilung vom Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) zufolge wird erforschen, wie sich mithilfe von Erneuerbaren Energien CO2 und Wasser elektrochemisch in Kohlenwasserstoffe wie Methan oder Methanol umwandeln lassen. Für den Aufbau seiner Nachwuchsgruppe erhält Matthew Mayer 300.000 Euro pro Jahr für einen Zeitraum von fünf Jahren.
Die Forschung steht vor der großen Herausforderung, weitere Lösungsansätze zur Verringerung des CO2-Ausstoßes zu entwickeln. Eine bekannte Möglichkeit besteht darin, die Erneuerbare Energien zu nutzen, um CO2 und Wasser elektrochemisch in Richtung Methan, Methanol oder Ethylen umzuwandeln, wichtige Rohstoffe für die chemische Industrie. Die größte Herausforderung dabei: Energieeffizienz, Reaktionsgeschwindigkeit und Ausbeute bei der CO2-Katalyse weiter verbessern.
Bessy II Speicherring – Foto © Gerhard Hofmann, Agentur Zukunft für Solarify
Matthew T. Mayer will nun neuartige Elektrokatalyse-Materialien mit heterogenen Bimetall-Oberflächen herstellen. Mit der Synchrotron-, Röntgen- und Photoelektronen-Spektroskopie will der promovierte Chemiker die katalytischen Prozesse in situ und in operando betrachten und detaillierte chemische Informationen über die Katalysator-Molekül-Wechselwirkung erhalten. Dadurch will Mayer neue Einblicke in katalytische Mechanismen und die Grundsätze der Zellenentwicklung gewinnen, die ein gezieltes Design von Katalysatoren ermöglichen sollen. Diese Erkenntnisse sollen helfen, das Potenzial der elektrochemischen CO2-Reduktion als Technologie für die Bereitstellung von Kohlenwasserstoffen auszuloten.
Die wissenschaftliche HZB-Geschäftsführerin Prof. Anke Kaysser-Pyzalla dazu: „Mit Dr. Matthew Mayer gewinnen wir einen sehr profilierten Wissenschaftler, dessen Forschungsgebiet hervorragend unsere Projekte in der Energie-Material-Forschung ergänzt. Seine Arbeit wird von den vielseitigen Analyse- und Synthesemöglichkeiten am HZB profitieren, insbesondere durch die Kombination mit dem brillanten Röntgenlicht von BESSY II“.
Der US-Amerikaner Matthew T. Mayer studierte Chemie an der Boise State University, USA, und promovierte am Boston Collage. Zurzeit leitet er an der École Polytechnique Fédérale de Lausanne die Gruppe „Solare Brennstoffe“ im Labor für Photonik und Grenzflächen, das von Prof. Dr. Michael Graetzel geführt wird. Dort erforscht Matthew T. Mayer, wie man Sonnenlicht direkt in Brennstoffe umwandeln kann. Zuvor arbeitete er mehrere Jahre am Boston College in den USA. Er hält zwei Patente und hat zahlreiche Publikationen veröffentlicht. Er wird im Mai 2017 an das HZB kommen, um seine Nachwuchsgruppe aufzubauen.
Gleich zwei neue Helmholtz-Nachwuchsgruppen gehen 2017 an den Start
Das HZB war bei der Ausschreibung der Helmholtz-Nachwuchsgruppen in 2016 besonders erfolgreich. In einem hoch kompetitiven Verfahren wurden aus 49 Anträgen dreizehn neue Nachwuchsgruppen in der Helmholtz-Gemeinschaft bewilligt, darunter zwei vom HZB. Neben Matthew T. Mayer konnte das HZB einen weiteren Wissenschaftler gewinnen: Dr. Antonio Abate will mit seiner Nachwuchsgruppe die Langzeitstabilität für Perowskit-Solarzellen verbessern (siehe: solarify.eu/hzb-nachwuchsgruppe-fuer-perowskit-solarzellen).