Mit Zwergen gegen den Klimawandel

In der Wissenschaft beschäftigt sich der Bereich der Nanotechnologie mit Teilchen bzw. Strukturen, die nur einige Nanometer gross sind. Ein Nanometer entspricht einem Millionstel Millimeter. Würde man einzelne Atome aneinanderreihen, so würde man nur etwa zehn Atome in einem Nanometer unterbringen. Diese extreme Grösse bringt sehr spezielle Eigenschaften mit sich, die in der Forschung untersucht werden. Integriert in verschiedenen Produkten, können Nanomaterialien zum Beispiel zur Verbesserung deren Funktionalität genutzt werden.

Beispiel Brennstoffzelle: Effizienzsteigerung

Der Einsatz von Wasserstoff-Brennstoffzellen zur Gewinnung von elektrischer Energie wurde in den letzten Jahren kontrovers diskutiert. Kritikpunkte sind der hohe Energieaufwand zur klimaneutralen Wasserstoffherstellung und der damit verbundene geringe Wirkungsgrad des Gesamtzyklus. Die Effizienz der Brennstoffzelle an sich ist massgeblich durch die Aktivität des Katalysators bestimmt. Diese wiederum hängt von der Grösse der Oberfläche des Materials ab. Und hier kommen die Zwerge ins Spiel: 1 Gramm Nanopartikel hat die Oberfläche eines Tennisplatzes. Der Einsatz von Nanopartikeln erlaubt somit eine Maximierung der Oberfläche und eine signifikante Effizienz

Beispiel Photovoltaik: Günstigere Produktion

Auch die Photovoltaikindustrie wird kritisiert. Hier geht es hauptsächlich um den Preis und die Rentabilität der Anlagen. Die Forschung setzt hier wiederum auf die Verwendung von Nanopartikeln - und verringert so den Rohstoffeinsatz und den Energieaufwand in der Herstellung. Auch durch neuartige Materialzusammensetzungen sollen die Kosten gesenkt und so eine flächendeckende Installation gefördert werden.

Breites Einsatzfeld

Die Beispiele zeigen, dass in der Nanotechnologie grosses Potential steckt, dem Klimawandel entgegenzutreten. Einerseits durch gesenkten Energieverbrauch, andererseits durch die Stärkung erneuerbarer Energieversorgung. Weiter sollen dank der Nanotechnologie die Gebäudeisolation besser werden, die Ladezeiten von Batterien schneller oder der Treibstoffverbrauch gesenkt. Dies sind nur einige wenige Beispiele von Produkten, die durch integrierte Nanomaterialien potentiell zum Klimaschutz beitragen können.

Risiko Nanotechnologie?

Grosse Teile der Bevölkerung stehen der Nanotechnologie dennoch skeptisch gegenüber. Zu viel hört man über die möglichen negativen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt.

Allerdings ist es sicher falsch, die Nanotechnologie pauschal als gefährlich einzustufen. Da die Formen und Eigenschaften von Nanomaterialien extrem vielfältig sind, ist eine generelle Aussage über die Risiken nicht möglich. Diese müssen vor der grossflächigen Implementierung des jeweiligen Materials selbstverständlich gewissenhaft untersucht und abgeschätzt werden.

(kbe/ETH-Zukunftsblog)