Energie und Klima
Die Energieforschung am PSI konzentriert sich auf Prozesse, die in nachhaltigen und sicheren Technologien für eine möglichst CO2-freie Energieversorgung eingesetzt werden können. Wichtiger Schwerpunkt sind erneuerbare Energien. Auf der Versuchsplattform ESI (Energy System Integration) können Forschung und Industrie Lösungsansätze zur Einbindung erneuerbarer Energien in das Energiesystem testen. Ein weiterer Schwerpunkt des Bereichs ist die sichere Anwendung von Kernenergie. Diese Aktivitäten werden ergänzt durch Analysen zur ganzheitlichen Betrachtung von Energiesystemen. In der Klima- und Umweltforschung werden chemische Prozesse in der Atmosphäre untersucht.
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Heutige Messungen liefern Einsichten über Wolken in der Vergangenheit
Forschende haben gezeigt, wie sich aus natürlichen Substanzen Feinstaub in der Atmosphäre bilden kann. Die Ergebnisse werden unser Wissen über die Wolken vor Beginn der Industrialisierung verbessern und so zur genaueren Beschreibung der bisherigen und zukünftigen Klimaentwicklung beitragen.
Methan nutzen statt abfackeln
Chemiker an der ETH Zürich und am Paul Scherrer Institut haben einen neuen direkten Weg gefunden, gasförmiges Methan in flüssiges Methanol umzuwandeln. Damit könnte es in Zukunft für die Industrie interessant werden, das Gas vermehrt zu nutzen, statt es wie bisher oft ungenutzt zu verbrennen.
Stilllegung des Forschungsreaktors Proteus
Start der öffentlichen Auflage für eine Stilllegung der Kernanlage Proteus am Paul Scherrer Institut PSIDie Kernanlage Proteus ist ein sogenannter Nullleistungsreaktor. Die thermische Leistung des Reaktors war im Betrieb auf maximal 1 kW begrenzt. Das heisst, es handelt sich um einen Versuchsreaktor, der bei so niedriger Leistung betrieben wurde, dass ein Kühlmittel nicht erforderlich war. Proteus ging 1968 in Betrieb. Das PSI möchte die Anlage stilllegen. Das Stilllegungsprojekt wird ab heute in den gesetzlich vorgeschriebenen, amtlichen Publikationsorganen öffentlich bekannt gemacht.
Die Forschungsanlage Hotlabor
Start der öffentlichen Auflage für eine Erneuerung der Betriebsbewilligung der Forschungsanlage Hotlabor am Paul Scherrer Institut PSIDas Hotlabor am Paul Scherrer Institut PSI ist eine Anlage, in der Forscherinnen und Forscher hoch radioaktive Materialien in speziellen abgeschirmten Kammern – die Hotzellen oder auch Heisse Zellen genannt werden – untersuchen. Die Anlage ist in der Schweiz einzigartig. Sie dient der angewandten Materialforschung an stark radioaktiven Proben aus Kerneinbauten und Brennstäben von Kernkraftwerken, Forschungsreaktoren und den PSI-Bestrahlungseinrichtungen. Mit dem Betrieb des Hotlabors leistet das Paul Scherrer Institut daher auch einen Beitrag zur Sicherheit der Schweizer Kernkraftwerke. Rund 32 Mitarbeitende betreuen die sicherheitstechnische und analytische Infrastruktur des Hotlabors.
Kohlendioxid: Das Klimaproblem im Untergrund entsorgen?
Allen Warnungen vor den Folgen des Klimawandels zum Trotz und unbeeindruckt von politischen Absichtserklärungen: Die weltweiten Kohlendioxidemissionen steigen und steigen. Hauptverantwortlich dafür sind Kohle- und Gaskraftwerke, die den zunehmenden Strombedarf decken. Könnte man deren Kohlendioxidemissionen dauerhaft im Boden speichern, anstatt damit Atmosphäre und Klima zu belasten? Und wäre das auch für die Schweiz interessant? Diese Fragen beleuchtet der neueste Energie-Spiegel des PSI.
Robuster dank Abweichungen
Mikroskopische Abweichungen von der idealen Struktur machen den KKW-Brennstoff Urandioxid widerstandsfähiger gegen Strahlungsschäden.
Wasserkanäle machen Brennstoffzellen effizienter
Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI haben im Labor ein Beschichtungsverfahren entwickelt, das die Effizienz von Brennstoffzellen erhöhen könnte. Das für die Massenproduktion geeignete Verfahren haben die PSI-Wissenschaftler bereits zum Patent angemeldet.
Der Schlüssel für schnelles Aufladen einer Lithiumionen-Batterie
Lithiumeisenphosphat-Batterien sind sehr langlebig und lassen sich relativ schnell aufladen. Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI, der ETH Zürich und der Forschungs- und Entwicklungslabore von Toyota zeigen in einer neuen Studie die Gründe für diese Eigenschaften. Die Erkenntnisse wurden möglich dank Messungen mit einer neuen Methode an der Synchrotron Lichtquelle Schweiz SLS des PSI.
Radioaktive Abfälle in der Zementfalle
Schwach- und mittelaktive nukleare Abfälle bleiben in einem geologischen Tiefenlager über mehrere Tausend Jahre in Zementmaterialien verpackt. Forschende des Paul Scherrer Instituts und des Karlsruher Instituts für Technologie haben nun gezeigt, wie Zement die Bewegungsfreiheit der radioaktiven Substanzen einschränkt. Das verbessert das Verständnis der Prozesse, die in dieser ersten Phase der Tiefenlagerung ablaufen werden.
Feinstaub aus modernen Benzinmotoren schadet unserer Lunge
Studien belegen seit Jahren, dass Feinstaub aus Benzinmotoren zu Gesundheitsschäden führt. Auch moderne Motorentechnologie bietet da keine Abhilfe, wie Forschende der Universität Bern und des Paul Scherrer Instituts PSI zeigen.
Benzin aus dem Nanoreaktor
Forschenden des Paul Scherrer Instituts PSI und der ETH Zürich ist es gelungen, einen winzigen chemischen Reaktor im Labor herzustellen, mit dem eines Tages Benzin und Diesel kostengünstiger und nachhaltiger als heute herzustellen sein könnten. Die Wissenschaftler veränderten gezielt Nanometer kleine, poröse Zeolithkristalle und bauten so einen Nanoreaktor, der zwei der Umwandlungsschritte bei der Herstellung von Kohlenwasserstoffen vollziehen kann.
PSI-Fachwissen stärkt Forschung für die Energiewende
Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI beteiligen sich an mehreren Projekten des neuen Nationalen Forschungsprogramms Energiewende (NFP70) des Schweizerischen Nationalfonds SNF. Die PSI-Fachleute setzen sich dabei mit Fragestellungen wie den Feinstaubemissionen von Holzheizungen, der ganzheitlichen Bewertung von Energietechnologien und der Herstellung von Halbleiter-Bauteilen für neuartige Transformatoren auseinander.
Geothermie als Option behalten
Eine vom Paul Scherrer Institut PSI koordinierte Studie des Zentrums für Technologiefolgenabschätzung TA-Swiss empfiehlt, die Tiefengeothermie in der Schweiz weiter voranzutreiben. Die Energieressourcen im Untergrund sind sehr gross, umweltfreundlich zu gewinnen und jederzeit verfügbar, begründen die Studienautoren ihren Befund. Das Erdbebenrisiko und die noch zu hohen Kosten bleiben Herausforderungen, die die Gesellschaft gegen den Nutzen der Geothermie abwägen muss.
Biomasse als Stütze der Energiewende
Mit 80 Teilnehmerinnen und Teilnehmern fand am 2. Dezember am Paul Scherrer Institut PSI die erste Jahreskonferenz des Kompetenzzentrums des Bundes für Bioenergie (SCCER BIOSWEET) statt. Das im Rahmen des Aktionsplans Energieforschung Schweiz gegründete Kompetenzzentrum definierte in der Tagung die Ziele, Strategien und Positionierung der Bioenergie-Forschung vor dem Hintergrund der neuen schweizerischen Energiepolitik.
Das Kompetenzzentrum Speicherung zieht nach einem Jahr Bilanz
Am vergangenen 4. November fand am Paul Scherrer Institut das erste Jahressymposium des Kompetenzzentrum des Bundes für Forschung zu Strom- und Wärmespeicherung (SCCER Heat and Electricity Storage) statt. Vertreter aus den beteiligten Forschungsgruppen sowie aus Industrieunternehmen mit einem Bezug zum Thema Speicherung berichteten in ihren Vorträgen über die jüngsten Fortschritte auf dem Gebiet der Wärme- und Stromspeicherung in der Schweiz. Die Tagung zeigte die Intensität der Transformationen, die von der Energiestrategie 2050 in Gang gesetzt worden sind.
Wenn auftauende Gletscher Schadstoffe wieder freisetzen
Wenn Gletscher infolge des Klimawandels vermehrt schmelzen, verändert sich nicht nur das Landschaftsbild. Auftauende Gletscher geben auch viele zuvor im Eis gespeicherte Schadstoffe industriellen Ursprungs in die Umwelt frei. Forschende des Paul Scherrer Instituts PSI, der Empa, der ETH Zürich und der Universität Bern haben im Rahmen eines Nationalfondsprojekts nun zum ersten Mal die Konzentration einer Klasse solcher Schadstoffe à der polychlorierten Biphenylen (PCB) à im Eis eines Alpengletschers genau gemessen.
Cheminées stellen bei Wintersmog die Autos in den Schatten
Holzfeuerungen sind an Wintersmog-Tagen in der Schweiz die Hauptquellen von gesundheitsschädigendem kohlenstoffhaltigem Feinstaub. Das zeigt eine gross angelegte Schweizer Studie zur Feinstaubbelastung, die über 5 Jahre durch Wissenschaftler des Paul Scherrer Instituts PSI, der Universität Bern und der ETH Zürich durchgeführt wurde.
Neue Erneuerbare auf Integrationskurs
Die Energiestrategie 2050 des Bundes sieht einen starken Ausbau der neuen erneuerbaren Energien wie Solar- und Windenergie vor. Die Integration dieser dezentral und mit zeitlichen Schwankungen produzierten Energie stellt die Stromnetze vor eine grosse Herausforderung. Eine mögliche Lösung besteht darin, Stromüberschüsse, die die Netze überlasten würden, zur Herstellung energiereicher Gase wie Wasserstoff oder Methan zu nutzen. Das als Power-to-Gas bezeichnete Konzept steht im Mittelpunkt der neuen Energy System Integration-Plattform (ESI) am PSI.
Airpokalypse erklärt
Wie Chinas rekordhohe Feinstaubbelastung vom Winter 2013 zustande kam.Anfang 2013 deckte eine graubraune Dunstglocke über mehrere Monate weite Teile Chinas zu. Die Feinstaubbelastung übertraf um 1 bis 2 Grössenordnungen die üblicherweise in Westeuropa oder USA gemessenen Werte. Nun deckt ein international zusammengesetztes Forscherteam unter der Leitung des Paul Scherrer Instituts PSI und der chinesischen Akademie für Wissenschaften CAS in Xi’an die Quellen hinter der Airpokalypse auf. Die in der Zeitschrift Nature veröffentlichte Studie zeigt auch, mit welchen Massnahmen einer solchen Umweltkrise in Zukunft vorgebeugt werden kann.
Energiewende in Reinkultur – in Wädenswil zu bestaunen
Der am Paul Scherrer Institut PSI entwickelte Prozess der hydrothermalen Methanierung von wässriger Biomasse erreicht einen wichtigen Meilenstein: Dank der Zusammenarbeit im neuen Kompetenzzentrum des Bundes für Bioenergie BIOSWEET konnten Forschende des PSI, der ZHAW, der ETH Lausanne, der Empa und der Hochschule für Technik Rapperswil die technische Machbarkeit der Methanherstellung aus Mikroalgen demonstrieren. Der dazu verwendete Algenbioreaktor sowie die Anlage zur Methanierung der Algen können am 24. September auf dem Campus Grüental der ZHAW in Wädenswil besichtigt werden. Für Medienschaffende gibt es von 14:00 bis 14:30 eine spezielle Führung.