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Molekularingenieurin erhält DAAD-Stipendium

Treibhausgase sinnvoll umwandeln

Methan heizt unserem Globus ganz schön ein. Dr. Astita Dubey, Postdoktorandin bei Prof. Dr. Doru C. Lupascu am Institut für Materialwissenschaft, erforscht seit November für ein Jahr in den USA, wie sich klimaschädliches Methan in nutzbare Stoffe umwandeln lässt. Gefördert wird ihr Projekt durch ein PRIME-Fellowship* des Deutschen Akademischen Austauschdienstes.

Die Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre ist so hoch wie noch nie seit 200 Jahren. Kohlendioxid (CO2) belegt mit mehr als 50 Prozent den unrühmlichen ersten Platz. Methan (CH4) folgt mit 30 Prozent, ist aber achtzigmal stärker als CO2 am Klimawandel beteiligt.

Methan wird aus verschiedenen natürlichen Quellen freigesetzt, wie zum Beispiel aus Feuchtgebieten, schmelzendem Permafrost und anthropogenen Quellen wie Landwirtschaft, verrottenden Deponien, der Produktion, dem Transport und der Ausbeutung von Kohle, Erdgas und Öl. Allein die Anbaukultur von Reis ist für 8 Prozent der Methanemissionen verantwortlich. Sie entstehen durch Bakterien, die sich in der sauerstoffarmen Umgebung der überfluteten Felder bilden.

Photokatalysatoren sind Materialien, die chemische Reaktionen beschleunigen, indem sie Sonnenlicht (Photonen) absorbieren. Sie erleichtern den Abbau von organischen und anorganischen Schadstoffen mithilfe reaktiver Sauerstoffspezies und tragen so zur Reinigung von Luft und Wasser bei, was zur ökologischen Nachhaltigkeit beiträgt. Dr. Dubey analysiert die sogenannten Perowskit-Materialien als Photokatalysatoren, die in Anwendungen wie Photovoltaik, Brennstoffzellen, Sensoren und Optoelektronik eingesetzt werden. „Ich synthetisiere verschiedene Arten von Perowskiten und teste ihre katalytische Leistung. Dies ist entscheidend, um das Design effizienter Photokatalysatoren zu optimieren“, erklärt die Postdoktorandin.

In den USA nutzt sie methodisches maschinelles Lernen und Hochdurchsatzkombinatorik, um bis zu mehrere hundert Substanzen chemisch zu synthetisieren und zu charakterisieren. Unterstützt wird sie an der University of Tennessee Knoxville von der Forschungsgruppe unter Leitung der Professoren Sergei Kalinin und Mahshid Ahmadi, Experten auf dem Gebiet der Materialwissenschaft. Ebenso erhält sie Hilfe vom Oak Ridge National Laboratory, einem Forschungs- und Entwicklungszentrum für Energie- und Umweltfragen. Nach der Rückkehr nach Deutschland wird die Postdoktorandin das Projekt bei UDE-Professor Lupascu bis März 2025 fortsetzen.

* PRIME ist die Abkürzung für „Postdoctoral Researchers International Mobility Experience“. Finanziert wird das Fellowship-Programm vom Bundesforschungsministerium, vergeben wird es vom Deutschen Akademische Austauschdienst (DAAD).

Weitere Informationen:
Dr. Astita Dubey, Institut für Materialwissenschaft, V17 R02 H49,astita.dubey@uni-due.de, adubey2@utk.edu

Redaktion: Dr. Alexandra Nießen, Tel. 0203/37-91487, alexandra.niessen@uni-due.de

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