World Community Grid/The Clean Energy Project

Aus SETI.Germany Wiki

The Clean Energy Project (Phasen 1 und 2)
Ziel:	Finde günstiges Material zur Solarenergiegewinnung
Hauptprojekt:	World Community Grid
Homepage:	http://www.worldcommunitygrid.org/
Betreiber:	Harvard University
Status:	produktiv
Projektadressen
Forum:	The Clean Energy Project (Phasen 1 und 2) Forum
SETI.Germany
Team-Statistik:	The Clean Energy Project (Phasen 1 und 2)
Teambeitritt:	SETI.Germany beitreten
Teamwerbung:	Für The Clean Energy Project (Phasen 1 und 2) werben
Forenthread:	SETI.Germany Forum
Workunits
The Clean Energy Project - Phase 1
Frist:	10 Tage
Betriebssysteme:
Bildschirmschoner:
Checkpoints:
The Clean Energy Project - Phase 2
Frist:	10 Tage
Laufzeit:	~ 5 h (i7 920 (inkl. HT))
Betriebssysteme:
Bildschirmschoner:
Checkpoints:

The Clean Energy Project (Phasen 1 und 2) verfolgt zweierlei Ziele:

1. neue Materialien für die nächste Generation von Solarzellen zu finden, die aus günstig herzustellendem organischen Material bestehen sollen und

2. Material für günstige Energiespeicher zu finden.

Das Projekt wird innerhalb des World Community Grids von der Harvard Universität durchgeführt.

[bearbeiten] Projektstatus und Resultate

„The Clean Energy Project“ ist ein Mehrphasenprojekt. Phase 1 wurde zwischen dem 5. Dezember 2008 und dem 12. Oktober 2009 berechnet. Mehr als 2000 Jahre Rechenzeit wurden gespendet, bis Phase 1 zum Abschluss gebracht wurde. Am 28. Juni 2010 wurde Phase 2 des Projektes gestartet.

Konkrete Projektergebnisse können nach Auswertung der Ergebnisse der Phase 2 sowie nachfolgenden Labortests erwartet werden.

Statusberichte und detaillierte Informationen über dieses Projekt werden in diesem Wiki und auf weiteren Webseiten bereitgestellt, insbesondere durch die Projektwissenschaftler auf der Website des Clean Energy Project. Wenn Sie Kommentare oder Fragen zu diesem Projekt haben, besuchen Sie bitte auch das Forum „The Clean Energy Project - Phase 2“ des World Community Grids oder die WCG-Projektthreads im Forum von SETI.Germany.

[bearbeiten] Mission

Das Ziel des Projektes ist, neue Materialien für die Solarzellen der nächsten Generation und neuer Energiespeicher zu finden. Durch die große Rechenleistung des World Community Grid können Forscher die elektrischen Eigenschaften einiger Hunderttausend organischer Materialien berechnen. Damit können aussichtreiche Materialien zur Herstellung preiswerter Solarenergietechnik bestimmt werden.

[bearbeiten] Bedeutsamkeit

Wir leben im Energiezeitalter. Die heutige Energiewirtschaft, die zumeist auf Verbrennung fossiler Energieträger beruht, muss durch eine Energiewirtschaft der erneuerbaren Energien abgelöst werden. Die Herausforderungen zu diesem Richtungswechsel sind gewaltig, aber die Chemie kann bei der Suche nach neuen Materialen zur Nutzung der Solarstrahlung sowie bei der Speicherung und Rückgewinnung der Energie helfen.

Das „Clean Energy Project“ nutzt die Chemische Informatik sowie die Methode des Verteilten Rechnens, um die besten Moleküle zur Erreichung der Ziele zu bestimmen:

• Finden von Materialien für preisgünstige organische Photovoltaikanlagen,
• Entdeckung neuer Polymere für die Membranen in Brennstoffzellen zur Energierückgewinnung,
• Entwicklung von Verfahren zur richtigen Zusammensetzung der Moleküle, um die beiden erstgenannten Technologien herstellen zu können.

[bearbeiten] Vorgehen

Es werden Berechnung der Molekularmechanik und Kalkulationen der elektronischen Struktur von Materialien durchgeführt, um die optischen und elektrischen Transporteigenschaften von Molekülen vorherzusagen, die für zukünftige solartechnische Anlagen eingesetzt werdenn könnten.

[bearbeiten] Vorgehen in Phase 1

In Phase 1 wurden molekularmechanische Berechnungen durchgeführt. In dieser Phase fokussierten sich die Berechnungen darauf, die notwendige Zusammensetzung für hypothetische Materialien zu verstehen, um daraus feste Stoffe bilden zu können (z.B. Kristalle, Membranen oder Polymere). Außerdem sollten die Berechnungen eine Vorhersage liefern, ob diese Stoffe die richtigen elektronischen Eigenschaften besitzen würden, um daraus solartechnische Geräte herstellen zu können.

Für diese Berechnungen wurde die Software CHARMM genutzt, ein Softwarepaket der Harvard Universität zur Berechnung molekularmechanischer Eigenschaften.

[bearbeiten] Vorgehen in Phase 2

In Phase 2 werden Berechnungen der elektronischen Struktur durchgeführt. Jeder der möglichen Kandidaten für neue Materialien wird mit Hilfe quantenmechanischer Berechnungen genauer untersucht. Insbesondere müssen optische, elektrische und andere Eigenschaften jedes Materials durch die Berechnungen genauer als in Phase 1 vorhergesagt werden.

Die Vorhersagen werden mit der Software „Q-Chem“ durchgeführt, die solche quantenmechanischen Berechnungen ermöglicht. Die Software stammt vom Unternehmen Q-Chem Inc., USA.

Ergebnis der Phase 2 ist eine Datenbank, in welcher die Eigenschaften aller berechneten Stoffe aufgelistet sind. Diese Datenbank wird direkt als Informationsquelle von Forschergruppen genutzt, die mit der Entwicklung innovativer solartechnischer Anlagen befasst sind.

[bearbeiten] Statistik

Mit bestem Dank an Sekerob.