Energy and Climate

Das Paul Scherrer Institut wird in Zusammenarbeit mit dem Weltenergierat nachvollziehbare Modelle für zukünftige globale Energiesysteme entwickeln. In einem auf drei Jahre ausgelegten Projekt wollen PSI-Forscher um Stefan Hirschberg ein Modell entwickeln mit dem man Aussagen über zukünftige Energiesysteme machen kann. Das besondere daran ist, dass es sich um ein sogenanntes Open-Source-Modell handeln wird. D. h. Experten und andere Interessenten können einen Zugang zum Programm erhalten, sowie Informationen darüber, von genau welchen Annahmen die Forscher bei der Ausarbeitung ihres Modells ausgegangen sind. Das ist bei kommerziellen Anbietern von Prognosewerkzeugen nicht üblich.This news release is only available in German.

«swisselectric research award 2011»Kostengünstiger Strom aus Sonnenenergie: Der Maschinenbauingenieur Illias Hischier hat einen Sonnenstrahlempfänger entwickelt, der die aufgenommene Energie über eine Gasturbine für die hocheffiziente Stromerzeugung nutzt. Hischier hat den Empfänger als Doktorand an der ETH Zürich in Zusammenarbeit mit dem Labor für Solartechnik am Paul Scherrer Institut entwickelt. Er erhält dafür den «swisselectric research award 2011».This news release is only available in German.

Vom Menschen verursachte Aerosole wirken in der Atmosphäre kühlend: Klimaforscher nehmen an, dass sie einen Grossteil des anthropogenen Treibhauseffekts kompensieren. Allerdings müssen sich die Partikel zum Teil in der Atmosphäre erst neu bilden. Diesen bisher kaum untersuchten Prozess nimmt das CLOUD-Experiment am CERN, an dem auch Forscher des Paul Scherrer Instituts beteiligt sind, unter die Lupe. Dabei wurde erstmals ein Teilchenbeschleuniger für die Untersuchung von Vorgängen in der Atmosphäre eingesetzt. Die Ergebnisse zeigen: die Beschreibungen der Aerosolbildung in Klimamodellen muss revidiert werden.This news release is only available in German.

Ob fest, gelartig oder flüssig ist entscheidendFeinstaubpartikel tragen wesentlich zur Luftverschmutzung bei. Durch Reaktionen mit anderen Luftschadstoffen verändern sich diese Partikel mit der Zeit, sie altern. Der Alterungsprozess hängt wesentlich von der Luftfeuchte ab, und damit auch die Auswirkungen von Feinstaubpartikeln auf unsere Gesundheit und unser Klima. Dies zeigen gemeinsame Versuche von Wissenschaftlern des Paul Scherrer Instituts PSI und des Max-Planck-Instituts für Chemie sowie der Universität Bielefeld in Deutschland.This news release is only available in German.

Für seine Arbeiten zur Erzeugung von Syngas aus Kohlendioxid und Wasser mithilfe konzentrierter Sonnenenergie erhält Aldo Steinfeld, Leiter des Labors für Solartechnik am Paul Scherrer Institut und Professor für Erneuerbare Energieträger an der ETH Zürich, den Golden Idea Award der IDEE-SUISSE, der Schweizerischen Gesellschaft für Ideen- und Innovationsmanagement. Syngas ist eine Vorstufe verschiedener flüssiger Treibstoffe.This news release is only available in German.

Forschende des Paul Scherrer Instituts haben zusammen mit Kollegen aus China und den USA gezeigt, dass die Klimaerwärmung nicht alleine für die Gletscherschmelze im Himalaya verantwortlich ist. Auch Russ, der auf dem Gletscher abgelagert wird, trägt dazu bei. Der Russ entsteht, wenn Öl oder Holz verbrannt werden; Wind transportiert ihn dann in den Himalaya.This news release is only available in German.

Das Paul Scherrer Institut PSI und die Belenos Clean Power AG haben ein Brennstoffzellensystem entwickelt, das das Potenzial aufweist, kostengünstig in einen Kleinwagen eingebaut zu werden, der dann über seine Lebenszeit ähnlich viel kosten würde wie ein herkömmliches Auto. Für diesen wichtigen Schritt in Richtung umweltfreundliche Mobilität erhalten PSI und Belenos den Watt d’Or 2011.This news release is only available in French and German.

Einem Forschungsteam um Aldo Steinfeld ist es gelungen, mit Solarenergie aus Wasser und Kohlendioxid Treibstoff zu erzeugen. Dazu haben die Wissenschaftler einen Solar-Reaktor entwickelt, in dem konzentrierte Sonnenstrahlung das dafür nötige thermochemische Verfahren antreibt.This news release is only available in German.

Der «swisselectric research award 2010» geht an den Chemiker Andreas Hintennach vom Paul Scherrer Institut. Dank seiner Forschung könnten Lithiumionen-Batterien in Zukunft deutlich langlebiger werden. Das Speichern von Strom wird somit umweltfreundlicher und kostengünstiger.This news release is only available in German.

Die Speicherung von elektrischer Energie ist eine der zentralen Fragen der Energiezukunft. Neue Batterietypen zu entwickeln, die mehr Energie speichern können als die heute verfügbaren, ist das Ziel eines Forschungsnetzwerks, das der weltweit grösste Chemiekonzern BASF gemeinsam mit dem Paul Scherrer Institut PSI und Forschungseinrichtungen aus Deutschland und Israel gegründet hat.This news release is only available in German.

Paul Scherrer Institute takes part in European Energy Research AllianceThe development of pathways towards a sustainable energy supply is one of the most urgent technical challenges facing us today. The Paul Scherrer Institute (PSI) has, for many years, made important scientific contributions to new energy technologies.

Tagung am Paul Scherrer Institut bringt Energiefachleute zusammenAls grösstes Energieforschungszentrum der Schweiz und Sitz des Kompetenzzentrum Energie und Mobilität CCEM lud das Paul Scherrer Institut am 11. Juni zu einer Tagung über Lösungsansätze zum Schutz des globalen Klimas ein. Acht Vorträge von Energieexperten aus Forschung und Industrie zeigten die Vielfalt der Verfahren, die zu einer Reduzierung des CO₂-Ausstosses führen könnten. In der anschliessenden Podiumsdiskussion wurde deutlich, was über technische Ansätze hinaus getan werden muss.This news release is only available in German.

Data of the Paul Scherrer Institute from the High-Alpine Research Station Jungfraujoch yield important information.The eruption of the volcano Eyjafjallajokull in Iceland has stalled flight traffic in large parts of Europe. Decision makers had to base their decisions mainly on model calculations for the volcanic plume dispersion. How dangerous is this volcanic ash layer for planes?

Up to the present time, the nucleation or new formation of particles in the atmosphere has been a great enigma. Until recently, research was based on the assumption that sulphuric acid played the central role in particle formation. However, laboratory experiments and field tests have consistently provided conflicting results. In the lab, considerably higher concentrations of sulphuric acid are required for nucleation to take place than in the atmosphere itself. Now scientists from the Paul Scherrer Institute (PSI) have found out the cause for these conflicting results from their smog chamber. These findings will advance climate research to a significant degree.

Researchers from the Paul Scherrer Institute, the University of Colorado and 29 other research institutions in various countries have investigated the composition of the organic constituents of the fine particulates found in various regions of the world, and have identified the original substances from which they are formed in each case. For the first time ever, this has enabled them to explain the role played by the individual components of emissions in the development of fine particulates.

PSI researchers are investigating methods for converting wood waste into synthetic natural gas that could be fed into the public gas grid. Switzerland has enough wood available to cover several percent of its total energy requirements. Energy production from wood is CO2-neutral, due to the fact the CO2 formed during combustion would otherwise be released when the wood rotted down. Unlike the direct combustion of wood, however, use of this synthetic gas produces no harmful particulate matter.

Materials used in nuclear power plants are subjected to extreme conditions. The safety standards for the selection, deployment and monitoring of these materials are extremely high. At PSI, the long-term behaviour of power plant components is being studied. Hence researchers investigate the impact of stress-corrosion cracking in materials, or the effects of strong radioactive radiation on their durability.

Radioactive waste from nuclear power plants, as well as from medical applications, industry and research, has to be isolated from the environment, particularly the habitat of humans, for a very long time. Specialists at PSI have been concerned with the safety issues surrounding safety certification for geological repositories for many years. Research at PSI focusses primarily on the physico-chemical processes inside such storage systems. The aim is to create a realistic description of the risks associated with storage of radioactive waste.

The Paul Scherrer Institut analyses the structures and impacts of national and international energy systems. In 2007, for example, a study was carried out in which PSI makes recommendations as to what the national climatic targets of Switzerland could be. The study also highlighted the facts on which the Swiss energy system is based and indicated which targets can be achieved and how. Protection of the climate is, after all, one of the most important areas of national energy policy for the coming years, and the emission of CO₂ in Switzerland should be at least halved by the year 2050. Better energy efficiency is an important factor towards this goal – but not the only one.

Information about the climate and atmospheric composition in previous centuries can be stored in glacier ice. PSI-researchers undertake regular expeditions to various areas within these regions to remove ice cores. These ice cores are effectively solid columns of ice that have been drilled out from a glacier. Once in the laboratory, the cores are thawed out and their composition is analysed, layer by layer. The results provide fascinating insights into a range of aspects of the previous climate.