Wasserstoff ist Hoffnungsträger einer klimaneutralen Wirtschaft – auch für die Stahlindustrie. Doch möglicherweise sollte die Branche zusätzlich auch auf Ammoniak setzen, um grünen Stahl zu erzeugen. Das legt die Studie eines Teams des Max-Planck-Instituts für Eisenforschung in Düsseldorf nahe. Darin zeigen die Forschenden, dass Ammoniak ebenso gut geeignet ist wie Wasserstoff, um Eisenerz in Eisen umzuwandeln. Ammoniak kann mit Wasserstoff produziert werden, der mit regenerativem Strom etwa in sonnenreichen Ländern gewonnen wird. Er lässt sich jedoch viel leichter transportieren.
YouTube-Link: https://youtu.be/a_yUKX8zQfI
[Dauer des Videos: 2 min]
Hintergrundinformationen zum grünen Stahl
Zwei Erklärvideos des MPI für Polymerforschung zu den Themen Polymere, Nanokapseln, künstliche Zellen
Herstellung von Nanokapseln (8 min)
Das Video erklärt die einzelnen Syntheseschritte im Labor und welche Qualitätskontrollen durchlaufen werden müssen, um die „perfekte“ Nanokapsel herstellen zu können.
Themen im Film: Synthese von Nanokapseln (ab min 1:05) // Charakterisierung der Nanokapseln (ab min 2:23) // Zellexperimente (ab min 5:03) // Gewebetests ( ab min 6:10) // Anwendung am Menschen (ab min 6:45)
> Zum Film auf der Website des MPI
Nanokapseln als künstliche Zellkompartimente (7 min)
Wie werden künstliche Zellen synthetisiert? Zuerst müssen dafür aktive Nanokapseln mit einer polymeren Zellmembran aufgebaut werden. Die Nanokapseln bilden einzelne Kompartimente, die Funktionen einer biologischen Zelle nachahmen. Forschungs-Teams ist es gelungen, Reaktionen in einer künstlichen Zelle zu rekonstruieren und gezielt zu steuern. Dadurch ist es möglich, die Natur besser zu verstehen und die Erkenntnisse z.B. für die Medizin zukünftig nutzbar zu machen.
Themen im Film: Nanokapseln als Zellkompartiment (ab min 1:28) // Herstellung der Zellmembran (ab min 2:30) // Untersuchung der künstlichen Minikraftwerke und deren Reaktionen (ab min 5:20)
Zum Film auf der Website des MPI
Abbildung: © MPI für Polymerforschung
Aus Wind und Sonne erzeugte Elektrizität ist die Hauptalternative zu fossilen Energieträgern. Bislang gab es jedoch keine Möglichkeit, elektrischen Strom direkt in biochemische Reaktionen einzuspeisen. Tobias Erb und seinem Team ist nun ein Durchbruch gelungen: Sie haben eine Enzymkaskade entwickelt, die mithilfe elektrischen Stroms ATP herstellen kann. Dieses lässt sich zur Bildung energiereicher chemischer Verbindungen nutzen, wie zum Beispiel zur Produktion von Stärke und Proteinen. Wie dies funktioniert, erklärt der Kurzfilm.
[Dauer des Videos: 3 min]
Traumata können Veränderungen an unserer DNA auslösen. Was diese epigenetischen Veränderungen bewirken, welche Rolle sie bei der Diagnose und Behandlung psychischer Erkrankungen spielen und ob Traumata vererbt werden können, klärt Mirko Drotschmann im Gespräch mit Elisabeth Binder und ihrem Team am Max-Planck-Institut für Psychiatrie.
YouTube-Link: https://youtu.be/3dsejiG6bBo
[Dauer des Videos: 17 min]
Themen im Video:
1) Umwelteinflüsse hinterlassen Spuren in der DNA (ab 2:11)
Chromosomen, DNA, Gene / epigenetische Veränderung in der Zellentwicklung / epigenetische Auswirkungen von Traumata / Resilienz
2) Veränderung fürs Leben (ab 5:20)
DNA-Modifikationen, Histonmodifikation, nicht-kodierende RNA, Genregulation
3) Epigenetik, Traumata und psychiatrische Erkrankungen (ab 7:14)
FKBP5-Gen, posttraumatische Belastungsstörung / individuelles epigenetisches Profil
4) Weitergabe epigenetischer Veränderungen an die nächste Generation (ab 9:36)
Dauer der DNA-Veränderung / Hungerwinter 1944 / IGF2-Gen / Auswirkungen von Traumata der Eltern / Lernen und Epigenetik
5) Fazit (ab 16:15)
„Vor 73 Jahren begann das Anthropozän“, sagt Carolin Riethmüller erklärt im Film, warum wir in einem neuen Erdzeitalter leben und wie die Wissenschaft seinen Beginn festlegt.
YouTube-Link: https://youtu.be/kxrKBwsKzvY
[Dauer des Videos: 3 min]
Weitere passende Medien
© Tim Patterson
Marker und Bohrkerne aus Seen
Welche Marker sind geeignet, um die Spuren menschlicher Aktivität global nachzuweisen? Bohrkerne aus dem Crawford Lake zeigen, dass um das Jahr 1950 herum der Anteil an Plutoniumteilchen in den Sedimenten deutlich ansteigt – ein klarer Hinweis auf menschliche Einflüsse und damit auf das Anthropozän.
> Methoden der Paläoklimatologie: Bohrkerne aus Seesedimenten, Biomarker, Isotopenanalyse: GEOMAX 19
© MPG
Anthropozän
Das Anthropozän ist heute zum geflügelten Wort geworden. Es war Paul Crutzen, Nobelpreisträger und ehemals Direktor am Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz, der den Begriff im Jahr 2000 auf einer internationalen Wissenschaftskonferenz in die Debatte einbrachte und in der Folgezeit maßgeblich prägte.
> Digital Story: Paul Crutzen und das Anthropozän
> Unterrichtsmaterial zu Paul Crutzen
Bis zu zwei Dritteln des Rußes über dem zentralen Amazonas-Regenwald stammt aus Afrika. Dies ist das Ergebnis einer Studie, die jetzt in Nature Communications Earth and Environment veröffentlicht wurde. Forschende unter Leitung des Mainzer Max-Planck-Instituts für Chemie und der Universität von Sao Paulo unterschieden Rußpartikel anhand ihrer Eigenschaften und ordneten sie ihren Quellen zu. Sie fanden heraus, dass Buschfeuer und brennende Savannen im nördlichen und südlichen Afrika das ganze Jahr über erheblich zur Luftverschmutzung in Zentralamazonien beitragen, und damit auch eine wichtige Rolle im atmosphärischen Strahlungshaushalt und im Wasserkreislauf spielen. Ursache ist ein effizienter transatlantischer Partikeltransport durch die Atmosphäre.
Im Kurzfilm (2 min) erklärt Cedric Engels die Erkenntnisse aus der Forschung. Zum Film in YouTube
Das passende GEOMAX-Heft greift Ursachen und Folgen der Waldbrände am Amazonas auf. Max-Planck-Teams untersuchen die Auswirkungen der Feuer auf die Atmosphäre und das Klima und erklären die Rolle des Regenwaldes im Klimageschehen und seine Gefährdung.
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YouTube-Link: https://youtu.be/NUONLjkEi1Y
[Dauer des Videos: 2 min]
Schokoriegel, Chips und Pommes – warum können wir sie im Supermarkt nicht einfach links liegen lassen? Forschende des Max-Planck-Instituts für Stoffwechselforschung in Köln haben, in Zusammenarbeit mit der Yale University, jetzt nachgewiesen, dass Lebensmittel mit hohem Fett- und Zuckergehalt unser Gehirn verändern: Wenn wir regelmäßig auch nur kleine Mengen davon essen, lernt das Gehirn, auch weiterhin genau diese Lebensmittel konsumieren zu wollen. „Unsere Messungen der Gehirnaktivitäten haben gezeigt, dass sich das Gehirn durch den Konsum von Pommes und Co. neu verdrahtet. Es lernt unterbewusst belohnendes Essen zu bevorzugen. Durch diese Veränderungen im Gehirn werden wir unbewusst immer die Lebensmittel bevorzugen, die viel Fett und Zucker enthalten“, sagt Marc Tittgemeyer, der die Studie leitete.
Im Kurzfilm (2 min) erklärt Cedric Engels die Erkenntnisse aus der Forschung.
Weitere Infos im Artikel der MaxPlanckForschung 1/2023 (>PDF)
Das passende BIOMAX-Heft zum Thema Synapsen erklärt die Vorgänge in Nervenzellen, die grundlegend für Lernprozesse sind.
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YouTube-Link: https://youtu.be/5LWZm4bJOBA
[Dauer des Videos: 1:30 min]
Luftschadstoffe wie Stickstoffoxide und Ozon beeinflussen die Pheromone von Insekten. Die C-C-Doppelbindungen in den Molekülen werden durch Ozon und Stickstoffoxide angegriffen. Der Kurzfilm (2 min) erklärt die Erkenntnisse aus der Forschung.
Markus Knaden und Bill Hansson vom MPI für chemische Ökologie sprechen im Interview über die Folgen für die Insektenwelt.
Weitere Infos im Newsroom auf mpg.de
Das passende TECHMAX-Heft erklärt, wie Stickstoffoxide die Bildung von Ozon befördern und Forschende die Emissionsquellen sichtbar machen.
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YouTube-Link: https://youtu.be/u8ApNHqamMg
[Dauer des Videos: 2 min]
Die PET-Flasche mit Pfand wird von uns Verbrauchern in den Automaten im Supermarkt geworfen. Danach geht die Flasche auf eine lange Reise. Was dort genau passiert und warum Recycling so wichtig ist, erklären die beiden Experten Prof. Dr. Kurt Kremer (MPI für Polymerforschung) und Philipp Langhammer (Unternehmen KHS).
Themen im Film: PET-Pfandsystem / globale Herausforderungen / Recyclinganteil in PET-Behältern / Einweg und Mehrweg / Sortenreinheit / recyclingfähige Beschichtung / Grundlagenforschung Polymere
Zum PET-Film [10 min]
Fragen zum Film (Arbeitsblatt)
Weiterführende Infos:
Kunststoff-Bildungspfad des MPI für Polymerforschung
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YouTube-Link: https://youtu.be/6naWZi5GftE
Vor zehn Jahren vermeldeten die Experimente Atlas und CMS einen durchschlagenden Erfolg: Nicht einmal drei Jahre nach dem Start des Large Hadron Collider am CERN war das letzte fehlende Steinchen im Standardmodell der Teilchenphysik gefunden: Das Higgs-Boson, eine Art Botschafter des Higgs-Feldes, das allen Materieteilchen Masse verleiht.
[Dauer des Videos: 3 min]
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