Scientific American, May 2011

stellt „7 Radical Energy Solutions“ vor. Ist ja nicht das erste Mal, dass es in dieser Zeitschrift um alternative Energien und Sparmassnahmen geht.

„Fusion triggered Fission“ zum Beispiel. Eine Variante der Kernverschmelzung, die für die Atomspaltung herangezogen werden soll. Gängige Atomkraftwerke sind auf Kettenreaktionen angewiesen, in der Neutronen gespaltener Atome weitere Atome spalten. In der Schmelz-Spaltungs-Anlage wird eine Kettenraktion durch die Kernverschmelzung ersetzt. Vorteil: Als Treibstoff kann verarbeitetes Uran benutzt werden. Weniger Abfallprodukte werden erzeugt. Darüber hinaus ist der Ausbeutungsgrad höher. Jetzt muss es nur noch funktionieren, lol.

„Solar Gasoline“. Die Sonne badet die Erde in einer Stunde mit mehr Energie als die Zivilisation in einem Jahr verbraucht. Wenn man das ausnutzen könnte. Es wird in einer Wüste in New Mexico versucht. Ein 6 m weiter Hohlspiegel konzentriert Sonnenstrahlen auf einen halben Meter langen Zylinder. Ringe mit Zähnen aus Eisenoxyd (Rost) drehen sich unter dem Strahl, erhitzen sich auf 1500 Grad Celsius. Die Hitze traibt den Sauerstoff aus dem Rost. Ich will nun nicht das ganze Verfahren beschreiben. Nur so viel. Es entsteht ein Gemisch aus Wasserstoff und Kohlenmonoxyd, Synthesis Gas genannt, welches die Grundlage für fossilen Treibstoff, Chemikalien und Plastik ist.

Die Nuss, die hier zu knacken ist sind Temperaturschwankungen, die den rostigen Zähnen zusetzen.

„Quantum Photovoltaics“. Steigerung der Ausbeute von Solarzellen. Treffen Photonen auf Silizium, schlagen sie heiße Elektronen heraus, von denen sich viele zu schnell abkühlen, um noch in die Leitung zu gelangen. Man versucht, die Abkühlung hinauszuschieben, damit sie von der Leitung eingefangen werden können.

„Heat Engines“. Um 60 Prozent der in den U.S.A. Erzeugten Energie wird vergeudet. Viel durch Hitze der Auspüffe und der Kraftwerke. Es wird versucht, ein Verfahren zu entwickeln, welches die ausgestrahlte Hitze wieder in Energie zurückverwandelt. Material sind Legierungen, die Formen wechseln können, sich an die ursprüngliche erinnern und zwischen ihnen hin und her flippen. General Motors experimentiert mit einem Treibriemen, der mit Hilfe der Legierung Hitze in der Nähe des Auspuffs aufnimmt, entfernt davon abgibt, sich zusammenzieht, ausdehnt und damit einen Generatoren antreibt. Legierungen brechen jedoch leicht, und wenn sie sich an die ursprüngliche Form erinnern sollen, müssen sie monatelang kontinuierlich bearbeitet werden.

„Schockwave Autoengine“. Ein Automotor, der ohne Kolben auskommt und den Nutzungsgrad von Dieselmotoren von 45 % auf 65 % steigern soll. Im Grunde ist es eine Turbine. Mit „Wave Rotor Machines“ wurde schon 1906 experimentiert, und sie wurden als Super-Charger eingesetzt.

„Magnetic Airconditioners“. Hier geht es um eine neue energiesparende Technologie für Klima-Anlagen. In Häusern der U.S.A fällt ein Drittel des Energieverbrauches auf Klima-Anlagen. Schuld daran sind die Kompressoren. Ein neues Verfahren kommt ohne sie aus. Es bedient sich Magneten. Eine Scheibe rotiert durch einen Bereich, in dem ein Magnetfeld die Metallatome ordnet und zum Schwingen bringt. Hitze entsteht. Im anderen Bereich kühlt das Metall und eine Flüssigkeit, die Wärme aus dem Raum zieht. Der Elektromotor verbraucht nur ein Drittel der Energie eines Kompressors.

So, nun der letzte Vorschlag. „Cleaner Coal“ Noch immer ist Kohle in den U.S.A eine der billigsten Energiequellen. Mit einem neuen Material, einer Art Salz mit Namen Ionic Liquid, könnte erreicht werden, dass Kohlenkraftwerke weniger Kohlendioxyd CO2 in die Atmosphäre pusten. Es müsste in der Erde gespeichert werden. Keiner würde es haben, wollen, lol. NIMBY (Not in my back yard).

„The Lost Galaxies“. Es war und ist nicht bekannt, aber anscheinend geistert noch immer die Mehrheit normaler Materie, aus der Galaxien bestehen, durch den Weltraum, wird in riesigen Gasschwaden mit dem Namen Warm-Hot-Intergalactic Medium gebunden.

„The hidden Organ in our Eye“ Wie bekannt, bestehen Lichtrezeptoren aus Stäben und Kegeln in der Retina. Wenn diese nicht funktionieren, und man daher blind ist, ziehen sich trotzdem die Pupillen zusammen, wenn Licht auf die Augen trifft. Obwohl man es um 150 Jahre übersehen hat, sitzen im Auge noch weitere Photorezeptoren. Ganglienzellen auf der Retinaoberfläche. Die Erkenntnis versucht man sich zunutze zu machen, ob etwas gegen Jetlag und Winterdepressionen zu tun.

„The strange Numbers in String Theory“. Mathe ist faszinierend, nur, ich habe wenig Ahnung davon, obwohl ich noch einige Mathebücher besitze und online interessante Kurse angeboten werden. String Theorie war in den 90ern populär, hat jedoch anderen Theorien weichen müssen. Ich weiß noch, wie mich die 10 oder 11 Dimensionen faszinierten, die zusammengerollt so klein sein sollen, daß man sie nicht sehen kann. In diesem Artikel geht es um Oktonions, die 1843 entdeckt wurden, ein achtdimensionales Nummernsystem. Zu Anfang kannte man nur gewöhnliche Zahlen (real numbers). Dann fanden Mathematiker wie Cardano, Argand und Hamilton komplexe Zahlen, in denen man die Rotation mit einbeziehen muss, sonst bekommt man bei unterschiedlicher Reihenfolge der Multiplikation unterschiedliche Ergebnisse. Ein String ist eindimensional. Als zweite Dimension kommt die Zeit dazu. Später wurde ein String als zweidimensionale Membrane angesehen, mit der Zeit also drei Dimensionen. Dann kommen noch die 8 des Oktonion Zahlensystems hinzu und wir haben die 11 Dimensionen der Stringtheorie.

„Fast Track to Vaccines“. Entwicklung von Impfstoffen könnte mit „Systems Biology“ beschleunigt werden. Impfstoffe werden aufgrund der Kenntnis eines Erregers entwickelt, den man in ungefährlicher Form auf das menschliche Immunsystem ansetzt. Bei HIV klappte es nicht, als Merck für Millionen von Dollar einen Impfstoff entwickelte und in klinischen Studien testete. Nicht nur, dass er nicht funktionierte, er machte aids-gefährdete Personen für diesen Retro-Virus besonders anfällig. - Forscher dringen tiefer ins Immunsystem ein um zu verstehen, was sich dort abspielt, wenn ein Erreger von ihm erkannt wird. Der neue Ansatz besteht daraus Testgruppen aus wenigen Freiwilligen zu bilden. Ihre Immunreaktion wird durch Maschinen analysiert. Die Tester spielen so lange mit dem Impfstoff herum, bis er die optimale Immunreaktion hervorruft.

„The Space Stations Crown Jewel“. Es hat immerhin 2 Milliarden Dollar gekostet und bevor das Jewel fertig wurde, vergingen 16 Jahre. „Advanced Cosmic Ray Detector“ Er spürt Subatom-Partikel und Atomkerne auf, die durch das Weltall sausen. Es wiegt 7 Tonnen und verbraucht 2400 Watt und hat zig Detektoren an Bord.

„The growing Menace of Superweeds“. Resistentes Unkraut bestätigt den Spruch „Unkraut vergeht nicht“. Herbizide von Bayer, Monsanto verlieren ihre Wirkung. Monsanto entwickielte das Herbizid „Roundup“ mit Glyphosate. Parallel entwickelte es Pflanzen, Mais, Soja, etc., denen das Zeug nichts ausmacht. Das ging 15 Jahre gut, nun schlägt das Unkraut zurück. Diesen Sommer ist es ohnehin egal. In den U.S.A fallen 95 % der Ernte wegen Trockenheit flach. Und in Italien, wo ich wohne, hat es schon seit 50 Tagen nicht mehr geregnet und die 30 bis 35 Grad, die wir jeden Tag haben, fallen mir auch langsam auf den Senkel.

„Master of Disguise“. Shape Shifter kannte ich nur aus Startrek; doch unter Tieren gibt es auch welche. Der indonesische Polyp Thaumoctopus Mimicus kann sich in etwas umwandeln, das einer Flunder gleicht. Hat nicht immer etwas mit Aussehen zu tun. Der blaue Schmetterling Maculinea Arion trickst auf andere Weise. Seine Raupen sondern ein chemisches Signal ab, das Ameisen der Umgegend veranlasst, die Raupen ins Nest der Königin zu tragen, wo sie sich für 10 Monate mit Larven verköstigen. Danach kehren sie an die Oberfläche zurück und verwandeln sich in blaue Schmetterlinge.

„Inner Sparks“. Sie testeten Musiker, die in einem Magnetic Resonance Scanner auf die Tasten hauten. Der Tester, ein Gehörspezialist und Musiker, wurde interviewt. Er ist fasziniert von John Coltrane und dessen Improvisationen. Aber alles, was er mit Hilfe der Tests über Contrane herausbekommen hat ist. Coltrane hab besonders viel geübt. Ich sage es ja auch immer wieder: üben

üben üben, lol.