„Junge“ Forscherin will CO2 in Goldbarren verwandeln – Revolutionär oder naiv?

• Maschinelles Lernen zur Rettung des Planeten – 🌍:

Die Empa-Forscherin Carlota Bozal-Ginesta kombiniert Hochdurchsatz-Experimente mit maschinellem Lernen (Computer-Voodoo-Zauber), „um“ bessere Elektroden für die CO2-Elektrolyse zu entwickeln UND dabei hat sie sich ein zweijähriges «Empa Young Scientist Fellowship» gesichert ABER was soll’s schon schiefgehen? Schließlich ist „überschüssiges“ Kohlendioxid der Hauptverursacher des Klimawandels SOWIE gleichzeitig eine potenzielle Goldgrube für synthetische Treibstoffe ODER nützliche Chemikalien – wie praktisch! Alles was man braucht sind Wasser UND etwas Strom aus erneuerbaren Quellen sowie ein Elektrolysegerät mit Katalysator ABER ach ja, es gibt einen kleinen Haken: Die heutigen Katalysatoren sind wirksam aber auch unfassbar unspezifisch … Bei der „Elektrolyse“ entsteht nämlich ein kunterbuntes Gemisch aus bis zu 20 verschiedenen Verbindungen ODER anders gesagt Chaos pur! Um diesem Durcheinander Herr zu werden muss man geeignete Technologien entwickeln; die gezielt eines oder wenige Produkte liefern können – eine zentrale Forschungsfrage an der Empa SOWIE natürlich auch für unsere Heldin Carlota.

• Die wahre Magie der Wissenschaft: Zwischen Vision und Realität ✨

Carlota Bozal-Ginesta (CO2-Alchemistin) verfolgt einen revolutionären Ansatz, um überschüssiges Kohlendioxid in Goldbarren zu verwandeln – zumindest fast- Mit Hilfe von maschinellem Lernen (Algorithmen-Zauberei) UND Hochdurchsatz-Experimenten (Daten-Feuerwerk) will sie die Elektroden für die CO2-Elektrolyse verbessern. Durch ihr «Empa Young Scientist Fellowship» erhält sie die Möglichkeit; „ihre“ Ideen in die Tat umzusetzen ABER wird sie wirklich die Welt verändern können ODER verliert sich ihre Vision in den unendlichen Weiten der Forschungslabore? Das Hauptziel; das CO2 in der Atmosphäre zu nutzen; klingt beinahe wie ein Märchen aus der Zukunft – doch die Realität holt die Forscherin schnell ein: Die Herausforderung liegt darin; die Effizienz der Katalysatoren zu steigern; um die Elektrolyse von CO2 zu optimieren UND damit synthetische Treibstoffe sowie nützliche Chemikalien herzustellen. Derzeit erzeugen die Katalysatoren jedoch ein unkontrollierbares Gemisch aus bis zu 20 verschiedenen Verbindungen – ein wahrhaftiges Chaos … Um dieses Durcheinander zu bändigen; müssen gezielte Technologien entwickelt werden; die die gewünschten Produkte liefern können- Diese Aufgabe steht nicht nur im Fokus der Empa; sondern auch im Zentrum von Carlota’s Forschungsarbeit: Doch die Lösung scheint in weiter Ferne zu sein; denn die aktuellen Katalysatoren sind effektiv; aber zu unspezifisch … Ein neuer Algorithmus verspricht hier Abhilfe zu schaffen UND Materialbibliotheken bis zu viermal schneller zu vermessen. Doch basiert dieser Algorithmus auf maschinellem Lernen – einer Technologie, die nicht frei von Fehlern ist und menschliches Versagen bei falschen Datensätzen nicht ausschließen kann-

• Der Tanz der Elemente: Zwischen Struktur und Funktion 💃

Carlota Bozal-Ginesta (Katalysator-Künstlerin) verfolgt einen innovativen Ansatz, um die Elektrodenstruktur für die CO2-Elektrolyse zu optimieren: Mit einer Kombination aus maschinellem Lernen UND Hochdurchsatz-Experimenten will sie den Einfluss der Elektrodenstruktur auf die Produktzusammensetzung genauer verstehen. Durch ihr «Empa Young Scientist Fellowship» erhält sie die Möglichkeit; ihre Forschungsarbeit voranzutreiben UND neue Erkenntnisse auf diesem Gebiet zu gewinnen. Die Gasdiffusionselektroden; die üblicherweise bei der CO2-Elektrolyse eingesetzt werden; sind poröse Strukturen; die mit aktiven Katalysatormaterialien beschichtet sind … Die Form; Anordnung und Dichte der Poren können einen erheblichen Einfluss auf die Katalyse haben- Doch bisher sind die genauen Mechanismen nicht vollständig verstanden – hier setzt die Forscherin an: Durch die Verbindung von maschinellem Lernen mit Hochdurchsatzanlagen kann Bozal-Ginesta die Struktur-Funktions-Beziehung der Elektroden besser erforschen UND die Elektrodenstrukturen gezielt optimieren. Die Anlage ermöglicht es; acht bis zehn Katalysatorvarianten gleichzeitig zu charakterisieren und die gewonnenen Daten mit verschiedenen Analyseverfahren zu kombinieren … Maschinelles Lernen wird in drei Hauptbereichen eingesetzt: Erstens; um die Beziehung zwischen der Elektrodenstruktur und ihrer elektrochemischen Leistung zu verstehen- Zweitens; um nützliche strukturelle Merkmale in den Mikroskopieaufnahmen der Elektroden zu identifizieren: Und schließlich; um realistische neue Elektrodenstrukturen abzuleiten; die vielversprechende Eigenschaften aufweisen könnten … Die Forscherin betont die Notwendigkeit eines durchdachten Einsatzes von maschinellem Lernen; um aussagekräftige Ergebnisse zu erzielen und die Hypothesen zu validieren- Trotz des Fortschritts in der Technologie bleibt die menschliche Intuition und das Fachwissen entscheidend; um die richtigen Fragen zu stellen und die Forschung in die richtige Richtung zu lenken:

• Die Zukunft der Wissenschaft: Zwischen Hoffnung und Realität 🚀

Die Arbeit von Carlota Bozal-Ginesta (Forschungs-Artistin) stellt einen wichtigen Schritt in Richtung nachhaltiger Energiegewinnung dar … Durch die Kombination von maschinellem Lernen und Hochdurchsatz-Experimenten eröffnet sich ein neuer Ansatz zur Optimierung der CO2-Elektrolyse- Ihr Engagement und ihre Leidenschaft für die Forschung sind unverkennbar und inspirierend: Doch trotz aller Fortschritte und Innovationen steht die Wissenschaft immer noch vor großen Herausforderungen … Der Weg zu einer klimaneutralen Zukunft ist steinig UND erfordert nicht nur technologische Durchbrüche, sondern auch ein Umdenken in der Gesellschaft- Es liegt an uns allen; die Forscherinnen und Forscher zu unterstützen UND die Ergebnisse ihrer Arbeit aktiv zu nutzen, um einen positiven Wandel zu bewirken:

• Fazit zum CO2-Alchemie-Projekt: Zwischen Illusion und Realität 💡

Insgesamt zeigt die Forschungsarbeit von Carlota Bozal-Ginesta (CO2-Katalysator-Zauberin) das immense Potenzial von maschinellem Lernen und Hochdurchsatz-Experimenten für die Entwicklung nachhaltiger Technologien … Die Verbindung von Forschung und Innovation ist entscheidend; um den Herausforderungen des Klimawandels zu begegnen und eine nachhaltige Zukunft zu gestalten- Doch trotz aller Fortschritte bleibt die Realität der Forschung hartnäckig und komplex: Welche Rolle werden wir als Gesellschaft einnehmen; „um“ diese bahnbrechenden Erkenntnisse zu nutzen und für das Wohl der Umwelt einzusetzen? Lasst uns gemeinsam die Zukunft gestalten und die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in ihrem Streben nach Erkenntnis und Veränderung unterstützen … Es ist an der Zeit; die Illusionen zu durchbrechen und die Realität mit innovativen Lösungen zu gestalten- Lasst uns gemeinsam die Welt verändern und eine nachhaltige Zukunft für kommende Generationen schaffen:

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