Laborleiter / Administrator: Lindsay Shepard
Daniel G. Nocera ist der Patterson Rockwood Professor für Energie an der Harvard University. Er ist weltweit als führender Forscher auf dem Gebiet der erneuerbaren Energien anerkannt und Erfinder des künstlichen Blattes und des bionischen Blattes. Nocera hat den solaren Brennstoff-Prozess der Photosynthese erreicht – die Spaltung von Wasser zu Wasserstoff und Sauerstoff unter Verwendung von Licht aus neutralem Wasser, bei Atmosphärendruck und Raumtemperatur. Er hat diesen Solarprozess mit Wirkungsgraden von mehr als 10% durchgeführt. Das künstliche Blatt wurde vom Time Magazine als Innovation des Jahres 2011 ausgezeichnet. Seitdem hat er diese Erfindung ausgearbeitet, um einen vollständigen künstlichen Photosynthesezyklus zu erreichen. Zu diesem Zweck schuf er das Bionic Leaf, ein biotechnologisch hergestelltes Bakterium, das den Wasserstoff aus diesem künstlichen Blatt und Kohlendioxid aus der Luft zur Herstellung von Biomasse und flüssigen Brennstoffen verwendet. Das bionische Blatt, das vom Weltwirtschaftsforum als bahnbrechende Technologie für 2017 ausgezeichnet wurde, führt eine künstliche Photosynthese durch, die zehnmal effizienter ist als die natürliche Photosynthese. In Erweiterung dieses Ansatzes hat Nocera eine erneuerbare und verteilte Synthese von Ammoniak (und Dünger) unter Umgebungsbedingungen erreicht, indem die solarbasierte Wasserspaltung an einen stickstofffixierenden Bioorganismus gekoppelt wurde, der durch den aus der Wasserspaltung erzeugten Wasserstoff angetrieben wird. So wurde nur mit Sonnenlicht, Luft und Wasser ein verteiltes System geschaffen, das mit erneuerbarer Energie betrieben wird, um Brennstoff und Nahrung zu produzieren. Eine solche Wissenschaft ist besonders nützlich für die Armen der Welt, wo große Infrastrukturen für die Brennstoff- und Nahrungsmittelproduktion nicht haltbar sind. Weitere Interessensgebiete der Gruppe sind die erste Messung und Theorie des protonengekoppelten Elektronentransfers und seine Anwendung auf die radikale Enzymologie, die Entwicklung neuer Krebstherapien durch die Schaffung von Nanokristall-Chemosensoren für die metabolische Tumorprofilierung und das Design von Spin-frustrierten Materialien zur Erforschung exotischer Zustände, die sich aus hochkorrelierten Spins ergeben. Er schuf die erste Quanten-Spin-Flüssigkeit aus S = ½ Spins auf einem Kagomé-Gitter, ein lang gesuchter Preis in der Physik der kondensierten Materie. Weit weg von der Chemie erfand Nocera die Technik der molekularen Tagging-Velocimetrie (MTV), um simultane, Mehrpunktgeschwindigkeitsmessungen von hoch dreidimensionalen turbulenten Strömungen durchzuführen. Die Technik wurde von der Ingenieurgemeinschaft eingesetzt, um eine Reihe langjähriger und wichtiger Probleme zu lösen.
Noceras Forschungsbeiträge zu erneuerbaren Energien wurden mit mehreren Preisen ausgezeichnet, darunter dem Leigh Ann Conn Prize for Renewable Energy, dem Eni Prize, dem IAPS Award, dem Burghausen Prize und dem Science and Technology Award der Vereinten Nationen sowie von der American Chemical Society der Anorganischen Chemie, Harrison Howe. Kosolapoff und Remsen Awards. Er ist Mitglied der American Academy of Arts and Sciences, der U.S. National Academy of Sciences und der Indian Academy of Sciences. Er wurde als 100 einflussreichsten Menschen der Welt von Time Magazine benannt und war 11. auf der New Statesman-Liste zum gleichen Thema, und er ist ein häufiger Gast im Fernsehen und Radio und wird regelmäßig in gedruckter Form vorgestellt.
Bevor er zu Harvard kam, begann Nocera seine Karriere an der Michigan State University, wo er ein angesehener Universitätsprofessor war, und trat dann 1997 der Fakultät des MIT bei, wo er Henry Dreyfus Professor für Energie war. Er erwarb seinen BS-Abschluss an der Rutgers University und seinen Ph.D. am Caltech. Nocera hat 159 Ph.D. doktoranden und Postdoktoranden, von denen 69 Fakultätspositionen übernommen haben, veröffentlichten über 450 Artikel, gaben über 975 eingeladene Vorträge und 128 benannte Lehraufträge. Im Jahr 2008 gründete Nocera Sun Catalytix, ein Unternehmen, das sich der Entwicklung von Energiespeichern für die breite Implementierung erneuerbarer Energien verschrieben hat. Im August 2014 erwarb Lockheed Martin die Vermögenswerte von Sun Catalytix, und jetzt wird die Sun Catalytix-Technologie unter dem Joint Venture Lockheed Martin GridStar ™ Flow vermarktet. Ein zweites Unternehmen, Kula Bio, wurde 2018 von Nocera o gegründet, um sich auf die Entwicklung erneuerbarer und verteilter Pflanzendüngung und Landwiederherstellung zu konzentrieren.