The artificial leaf: An investigation into the sociotechnical integration of new solar energy innovations

Increasing global demand, combined with the volatility of fossil fuels, has called for a large-scale increase in renewable energy production. Photovoltaics hold significant potential, but by nature, solar energy is intermittent and lacks dispatchability. Researchers around the world are working to create innovative solutions that utilize semiconductors found in solar cell technologies in new ways. This project harnesses photoelectrochemical water-splitting, which uses light energy to dissociate water molecules into hydrogen and oxygen. When the water-splitting device is submerged in saltwater and illuminated by sunlight, oxygen and hydrogen gas are produced on opposite surfaces, and can be either released or stored for later use. This device imitates the light-driven catalysts found in the chloroplasts of photosynthesizing plants, which is why it is so aptly named the artificial leaf. Stored hydrogen can be burned in a fuel cell, producing electricity with a byproduct of pure water and no greenhouse gas emissions. In the lab, two strategies to improve artificial leaves were investigated: (1) introducing a transparent, electrically-conducting scaffold made from textured SnO2:Sb to support the BiVO4 photocatalyst, and (2) applying a thin FeOOH co-catalyst coating to the BiVO4 surface to enhance the efficiency of the water-splitting process. While this product has not yet achieved optimum efficiency, experimental efforts are continuing to improve the performance of JMU artificial leaf prototypes. Once fully integrated into society, hydrogen produced from artificial leaves can be burned in small fuel cells within hydrogen-powered vehicles, while large-scale fuel cells can be used to provide both electricity and fresh water to island and coastal communities. Studying the artificial leaf as an emerging technology allows researchers to identify sociotechnical considerations through scenario crosses, the STIR protocol, systems dynamics modeling, and comparative analyses. Insights collected from experts in the field will inform project characteristics as design fictions are implemented. Existing policies, cultural views, stakeholder analyses, ethical key questions, local job/revenue creation, and the co-production of technology and society are each thoroughly explored to hypothesize how artificial leaves will be integrated into coastal communities

Sozialer Wandel und Erziehungssystem

In welchem Verhältnis steht das Erziehungssystem zum sozialen Wandel? Diese Frage ist eine etwas offenere Formulierung einer anderen, nämlich: Kann durch Erziehung die Gesellschaft verändert werden? Beide Formulierungen umschreiben im Kern das entwicklungspädagogische Problem sui generis, wenn Entwicklungspädagogik die pädagogische Reaktion auf die Entwicklungstatsache der Gesellschaft ist. In diesem Artikel wird eine Bestandsaufnahme versucht. (DIPF/Orig.

Die Erziehung zum Weltbürger: Und was wir dabei von Comenius, Kant und Luhmann lernen können

Der folgende Beitrag geht davon aus, daß die soziale Evolution in Richtung Weltgesellschaft geht und zunehmend mehr Bereiche weltgesellschaftlich vernetzt werden. Zunächst werden die Schwierigkeiten erörtert, die Wellgesellschaft überhaupt wahrzunehmen und daraus die Notwendigkeit einer distanzierten theoretischen Betrachtung begründet. Eine solche theoretische Distanzierung wird dann anschließend in Form einer Erinnerung an drei Klassiker des abendländischen Denkens veranschaulicht und erprobt: Comenius, Kant und Luhmann. Alle drei Denker antizipieren nicht nur die Wellgesellschaft - natürlich in einer je unterschiedlichen Sprache und in unterschiedlicher Differenziertheit-, sondern betonen auch die Relevanz der Erziehung (zum „Weltbürger“) und des Lernens (als Anpassungsleistung an diese neue gesellschaftliche Umwelt). Die Unterschiede und die Gemeinsamkeiten werden herausgearbeitet und schließlich als Extrakt weiterführende Thesen formuliert. (DIPF/Orig.

Ethnologie und Pädagogik. Anmerkungen zum interdisziplinären Dialog aus entwicklungspädagogischer Sicht

Ethnologie und Pädagogik sind zwei flüchtige Bekannte, die, wenn sie sich einmal treffen, nicht so richtig wissen, was sie miteinander anfangen sollen. Zu diesem Eindruck muß man kommen, wenn man die wenigen Beiträge durchforstet, die das Verhältnis der beiden Disziplinen zueinander abzuklären versuchen. Dabei gibt es zwei Überschneidungsbereiche, die den Dialog für, beide Disziplinen nahelegen: methodologisch geht es in beiden Wissenschaften um das "Verstehen" fremder Menschen, inhaltlich geht es in einem Teilbereich jeweils um die Erziehung von Kindern. (DIPF/Orig.

Sicherheit durch Abkoppelung? Friedens- und entwicklungspädagogische Aspekte einer neuen Entwicklungsstrategie. 10 Thesen zur Diskussion

Der Beitrag präsentiert zehn überarbeitete und mit Anmerkungen ergänzte Thesen, die der Autor bei einer Veranstaltung des Vereins für Friedenspädagogik Tübingen am 13.5.81 in Tübingen zur Diskussion stellte. (DIPF/Orig.

Srebrenica, Mogadischu oder Hamburg. Oder die Eine Welt ist schon überall, nur nicht in unseren Köpfen

Der Eine-Welt-Gedanke setzt, soll er praktisch werden, kognitive Strukturveränderungen voraus. Ein anderes Wort für Lernen. Pädagogik, vor allem Entwicklungspädagogik kann hier nicht abseits stehen, wenn es um Weltbildungswechsel von solchen Ausmaßen geht. (DIPF/Orig.

Lernen im Oikos der einen Welt. Was heißt "evolutionäres Lernen", was heißt "Lernen im Oikos der einen Welt"?

Vom griechischen "Oikos" (= Haus, Haushalt, bewohnter Umkreis) stammen bekanntlich die Worte "Ökologie" und "Ökumene". Für Entwicklungspädagogik sind beide Begriffe bedeutsam geworden: Wir kennen ein "ökologisches Lernen" und sprechen von einer "ökumenischen Didaktik". Ökologie (Biologie) und Theologie sind die beiden traditionellen wissenschaftlichen Bezugspunkte dieser entwicklungspädagogischen Lernfelder. Der Autor will im vorliegenden Beitrag einen weiteren, dritten Zugang erschließen: In den modernen Theorien der sozialen Evolution wird die biologische und die theologische Perspektive durch eine sozialwissenschaftliche ergänzt. Hier spricht man immer häufiger von "evolutionären Lernprozessen". (DIPF/Orig.

Wir und der Krieg

Wenn die Vermutung richtig ist, Kriege zunehmend auf der kommunikativen Ebene entstehen, verhindert oder entschieden werden, kann das eine Chance für die Pädagogik sein. Auch Entwicklungspädagogik wird aus dieser Perspektive nichts anderes sein können als Kommunikation. Als entwicklungspädagogische Kommunikation muß sie diese Zusammenhänge von gesellschaftlicher und geistiger (kognitiver und emotiver) Entwicklung im Schatten des Krieges entschlüsseln und Raum und Zeit geben, um das in seinen Grundfesten erschütterte Verhältnis von normativen und kognitiven Erwartungen neu zu justieren. (DIPF/Orig.

Die Schule. Form und Funktion einer evolutionären Erfolgsgeschichte

Die Schule kann auf eine Erfolgsgeschichte zurückblicken, die sie vor allem ihrer abstrakten Form verdankt. Gerade durch ihre Struktur vermittelt sie abstrakte Lerninhalte, die als Vorbereitung auf eine komplexe Weltgesellschaft hochgradig funktional sind. (DIPF/Orig.