Projektbeschreibung
Bio-Photoanode für Bio-Photovoltaik-Entwicklung
Wachsender Energiebedarf erfordert alternative Technologien für erneuerbare Energien. Ein Ansatz besteht in der Entwicklung der biologischen Photovoltaik, bei der effiziente photosynthetische Proteine als photoaktive Komponenten dienen. Das Ziel des innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts SpinBioAnode besteht in der Entwicklung energieeffizienter, halbleiterfreier Bio-Photoanoden. Es kommt eine elektronenleitende Immobilisierungsmatrix zum Entwurf, zum Bau und zur Optimierung einer biohybriden Photoanode zum Einsatz, die ein photosynthetisches Reaktionszentrum mit Elektrodenmaterialien integriert. Bei diesem Ansatz wird ein hochenergetischer Triplett-Zustand ausgenutzt, der durch einen spontanen Elektronenspin-Flip in Purpurbakterien erzeugt wird. Dieser Spin-Flip ist zwar biologisch ungünstig, birgt jedoch die Chance, Potenziale im offenen Kreislauf und Solarenergieumwandlungs-Wirkungsgrade von mehr als 1 % zu erreichen, wobei dieser Wert mit den derzeitigen Bio-Photovoltaik-Technologien noch nicht realisierbar war.
Ziel
Current challenges of humankind in coping with raising energy needs make it necessary to look for alternative technologies for harvesting renewable energy. One of the strategies is to construct biophotovoltaics that directly exploits naturally abundant and highly efficient photosynthetic proteins as photoactive components. My goal within SpinBioAnode is to construct the first generation of energy-efficient semiconductor-free biophotoanodes. To do so, I will design, assemble, characterize, and optimize a biohybrid photoanode consisting of a photosynthetic reaction center interfaced with electrode materials via an electron-conductive immobilization matrix. SpinBioAnode comprises a unique approach for solar energy conversion that hijacks a highly energetic triplet state formed by a spontaneous electron spin flip in purple bacteria photosynthetic reaction centers. This spin flip is biologically unfavorable, but potentially lucrative for biohybrid applications that require large open circuit potentials and high solar energy conversion efficiencies above 1% which to date, have not been achieved using state-of-the-art biophotovoltaics. I will apply a strongly interdisciplinary approach for characterization of the photoanode prototype using a combination of spectroscopic, electroanalytical and modelling methods. This will be achieved by collaboration within a network of physicists, chemists, and biologists. The characterization results will be utilized in the feedback loop workflow to optimize the constructed biophotoanode. Utilization of biologically unfavorable pathways within protein, opened by means of biohybrid approaches, is still an unexplored area in biophotoelectrodes design and the outcome of the SpinBioAnode project will serve as a blueprint in the wider field of light energy conversion in a road towards reaching Sustainable Development Goals such as affordable and clean energy.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Mikrobiologie Bakteriologie
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biochemie Biomoleküle Proteine
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2022-PF-01
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenKoordinator
Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
80333 Muenchen
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.