29. Mai 2020 Bulletin

Gekennzeichnet diese Woche

Butanon

Natriumbicarbonat, auch bekannt als Backpulver oder Bicarbonat von Soda, ist ein lösliches geruchloses weißes Butanon - auch bekannt als Methylethylketon (MEK) - ist eine farblose flüssige organische Verbindung. Die chemische Formel für MEK lautet C4H8O oder CH3COCO2CH3. Es hat einen süßen, scharfen Geruch, der an Aceton oder Minze erinnert. Die Verbindung kommt in einigen Obst- und Gemüsesorten natürlich in Spuren vor - sie wird jedoch normalerweise im industriellen Maßstab für chemische Zwecke hergestellt. Butanon kann auch in der Luft als Nebenprodukt von Auto- und LKW-Abgasen gefunden werden. Es ist wasserlöslich [1,2].


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Sonderartikel Artikel

Eine Farm-to-Fork-Strategie für ein faires, gesundes und umweltfreundliches Lebensmittelsystem

Lebensmittelverpackungen spielen eine Schlüsselrolle für die Nachhaltigkeit von Lebensmittelsystemen. Die Kommission wird die Rechtsvorschriften für Lebensmittelkontaktmaterialien überarbeiten, um die Lebensmittelsicherheit und die öffentliche Gesundheit zu verbessern (insbesondere um den Einsatz gefährlicher Chemikalien zu reduzieren), den Einsatz innovativer und nachhaltiger Verpackungslösungen unter Verwendung umweltfreundlicher, wiederverwendbarer und recycelbarer Materialien zu unterstützen zur Reduzierung von Lebensmittelabfällen beitragen. Darüber hinaus wird sie im Rahmen der im CEAP angekündigten Initiative für nachhaltige Produkte an einer Gesetzesinitiative zur Wiederverwendung in Lebensmitteldienstleistungen arbeiten, um Einweg-Lebensmittelverpackungen und Besteck durch wiederverwendbare Produkte zu ersetzen.

https://ec.europa.eu/info/sites/info/files/communication-annex-farm-fork-green-deal_en.pdf

Neue Sonnenkollektoren saugen Wasser aus der Luft, um sich abzukühlen

Wie Menschen funktionieren Sonnenkollektoren bei Überhitzung nicht gut. Jetzt haben Forscher einen Weg gefunden, sie zum „Schwitzen“ zu bringen - damit sie sich abkühlen und ihre Leistung steigern können. Es ist „eine einfache, elegante und effektive Möglichkeit, vorhandene Solarzellenmodule für eine sofortige Effizienzsteigerung nachzurüsten“, sagt Liangbing Hu, Materialwissenschaftler an der University of Maryland, College Park. Heute gibt es weltweit mehr als 600 Gigawatt Solarstromkapazität, was 3% des weltweiten Strombedarfs entspricht. Diese Kapazität wird sich in den nächsten zehn Jahren voraussichtlich verfünffachen. Die meisten verwenden Silizium, um Sonnenlicht in Elektrizität umzuwandeln. Typische Siliziumzellen wandeln jedoch nur 20% der Sonnenenergie, die sie trifft, in Strom um. Ein Großteil des Restes wird zu Wärme, die die Paneele um bis zu 40 ° C erwärmen kann. Und mit jedem Temperaturgrad über 25 ° C sinkt der Wirkungsgrad der Platte. In einem Bereich, in dem Ingenieure um jede Steigerung der Energieumwandlungseffizienz um 0.1% kämpfen, wäre sogar ein Gewinn von 1% ein wirtschaftlicher Segen, sagt Jun Zhou, Materialwissenschaftler an der Huazhong Universität für Wissenschaft und Technologie. Vor Jahrzehnten haben Forscher gezeigt, dass die Kühlung von Sonnenkollektoren mit Wasser diesen Vorteil bieten kann. Einige Unternehmen verkaufen heute sogar wassergekühlte Systeme. Diese Einstellungen erfordern jedoch reichlich verfügbares Wasser und Lagertanks, Rohre und Pumpen. Dies ist in ariden Regionen und in Entwicklungsländern mit geringer Infrastruktur von geringem Nutzen. Betreten Sie einen atmosphärischen Wassersammler. In den letzten Jahren haben Forscher Materialien entwickelt, die Wasserdampf aus der Luft saugen und zum Trinken in flüssiges Wasser kondensieren können. Zu den besten gehört ein Gel, das nachts, wenn die Luft kühl und die Luftfeuchtigkeit hoch ist, stark Wasserdampf absorbiert. Das Gel - eine Mischung aus Kohlenstoffnanoröhren in Polymeren mit einem wasseranziehenden Calciumchloridsalz - bewirkt, dass der Dampf zu Tröpfchen kondensiert, die das Gel enthält. Wenn die Hitze tagsüber steigt, setzt das Gel Wasserdampf frei. Wenn der freigesetzte Dampf von einem durchsichtigen Kunststoff bedeckt ist, wird er eingeschlossen, kondensiert wieder in flüssigem Wasser und fließt in einen Vorratsbehälter. Peng Wang, Umweltingenieur an der Hong Kong Polytechnic University, und seine Kollegen dachten über eine andere Verwendung des Kondenswassers nach: Kühlmittel für Sonnenkollektoren. Daher drückten die Forscher eine 1 Zentimeter dicke Schicht des Gels gegen die Unterseite eines Standard-Silizium-Solarmoduls. Ihre Idee war, dass das Gel tagsüber dem Solarpanel Wärme entziehen würde, um das Wasser zu verdampfen, das es in der vergangenen Nacht aus der Luft gezogen hatte, und den Dampf durch den Boden des Gels abzulassen. Das verdunstende Wasser würde das Solarpanel abkühlen, da der von der Haut verdunstende Schweiß uns abkühlt. Die Forscher fanden heraus, dass die Menge an Gel, die sie benötigten, hauptsächlich von der Luftfeuchtigkeit abhing. In einer Wüstenumgebung mit 35% Luftfeuchtigkeit benötigte ein 1 Quadratmeter großes Solarpanel 1 Kilogramm Gel, um es zu kühlen, während ein schwüler Bereich mit 80% Luftfeuchtigkeit nur 0.3 Kilogramm Gel pro Quadratmeter Panel benötigte. Das Ergebnis in beiden Fällen: Die Temperatur des wassergekühlten Solarmoduls sank um bis zu 10 ° C. Und die Stromabgabe der gekühlten Paneele stieg in einem Test im Freien um durchschnittlich 15% und bis zu 19%, wobei der Wind wahrscheinlich den Kühleffekt verstärkte, berichten Wang und seine Kollegen heute in Nature Sustainability. "Die Effizienzsteigerung ist erheblich", sagt Zhou. Er weist jedoch darauf hin, dass Regen das Calciumchloridsalz im Gel auflösen und dessen wasseranziehende Leistung beeinträchtigen könnte. Wang stimmt zu, stellt jedoch fest, dass sich das Hydrogel unter dem Solarpanel befindet, das es vor Regen schützen sollte. Er und seine Kollegen arbeiten auch an einem Gel der zweiten Generation, das sich auch bei Nässe nicht zersetzen sollte. Eine andere Designoption, sagt Wang, ist ein Aufbau, der Wasser einfangen und wieder kondensieren kann, nachdem es aus dem Gel verdunstet ist. Dieses Wasser, sagt er, könnte verwendet werden, um Staub zu reinigen, der sich auf den Sonnenkollektoren ansammelt, und gleichzeitig ein zweites Stromverbrauchsproblem zu lösen.

https://www.sciencemag.org/news/2020/05/new-solar-panels-suck-water-air-cool-themselves-down

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