Durch die Herstellung sehr dünner poröser Membranen (was man sich bildlich wie einen dünnen Schwamm vorstellen kann) erhofft man sich den Wirkungsgrad verbessern zu können. Die Idee dahinter ist, dass man versucht die Kontaktfläche, an der die Reaktion stattfindet, zu maximieren um dadurch die Reaktion effizienter zu machen.
Genau hier kommt Nanotechnologie ins Spiel. Nanostrukturen bieten eine sehr große Oberfläche ohne selber viel Platz wegzunehmen. Dabei spart man nicht nur den Platz, sondern man kommt auch mit viel weniger Material aus, was wichtig ist wenn man wertvolle Materialien wie z.B. Silber oder Gold verwenden möchte.
Um die gewünschte Nanostruktur herzustellen, benutzt Dr. Radacsi eine Methode namens Electrospinning. Mit dieser Methode kann man sehr feine Nanofäden herstellen. Das Prinzip ist eigentlich ganz einfach. Man hat eine Flüssigkeit in einem Behälter. Die Flüssigkeit kann durch eine Öffnung in dem Behälter auf eine darunter befindliche Platte fließen. Dieser Fluss wird durch eine elektrisches Feld gesteuert. Auf dem Weg härtet sie aus und auf der Platte können die feinen Nanofäden aufgesammelt werden.
Zur Verbildlichung könnte man sich einen Wasserhahn vorstellen, bei dem das Wasser auf dem Weg in den Abfluss eingefroren und die Eiswürfel dann aufgesammelt werden. Die Größe der Eiswürfel hängt allerdings von dem Wasserstrahl aus dem Hahn ab. Aus eigener Erfahrung wissen wir, dass man mithilfe des Hahns den Durchmesser des Wasserstrahls nur sehr schlecht einstellen kann (meistens scheitert es schon an der richtigen Temperatur…). Hier kommt das elektrische Feld ins Spiel, womit man den Strahldurchmeser sehr gut steuern kann. Dadurch ist man in der Lage, statt riesigen Eiswürfeln jetzt sehr dünne Fäden herzustellen. Diese Fäden können ein hochporöses dreidimensionales Netz bilden, wenn man sie übereinander schichtet welches dann in der Brennstoffzelle benutzt werden soll.
Die beschrieben Ansätze zur Verbesserung der Brennstoffzelle klingen sehr vielversprechend und ich bin gespannt ob es der Gruppe um Dr. Radacsi in den nächsten Jahren gelingen wird die erhoffte Wirkungsgradsteigerung zu erreichen. Es war auf jeden Fall nicht mein letzter Besuch in Edinburgh, was nicht nur damit zusammenhängt, dass ich mitterleben durfte wie während des Burns Supper traditionelle schottische Gedichte fehlerfrei rezitiert wurden, obwohl der Vortragende alleine eine Flasche Whiskey innerhalb von 30 Minuten geleert hat. Im weiteren Verlauf des Abends musste er dann allerdings leider entfernt werden…
Kommentare (4)