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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Magnetische Kühlschränke gegen den Treibhauseffekt |
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| | | Immer noch enthalten Kühlanlagen häufig die klimaschädlichen Fluorkohlenwasserstoffe. Mit neuartigen magnetischen Kühlschränken und Klimaanlagen wollen nun niederländische Forscher den Treibhauseffekt bremsen und die Ozonschicht schonen. |
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Ein Team um Ekkes Brück von der Universität Amsterdam hat ein billiges Material gefunden, das sich mit Hilfe von Magneten effektiv bei Zimmertemperatur kühlen lässt.
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Klimaschonend und energiesparend |
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Es könne klimaschädliche Kühlmittel überflüssig machen und zugleich helfen, Energie zu sparen, schreiben die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe des britischen Fachjournals "Nature" vom Donnerstag.
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"Transition-metal-based magnetic refrigerants ..."
Die Originalstudie "Transition-metal-based magnetic refrigerants for room-temperature applications" ist erschienen im "Nature", Bd. 415, S. 150-152, vom 10. Jänner 2002. |
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 Originalartikel (kostenpflichtig) |
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Mangan, Eisen, Phosphor und Arsen kühlen |
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Das Kühlmaterial der Holländer besteht aus einer Mischung der Elemente Mangan, Eisen, Phosphor und Arsen. In einem Magnetfeld besitzt es eine innere Ordnung, die außerhalb des Feldes sofort zerfällt.
Bei diesem Zerfall der Ordnung kühlt sich das Material stark ab. Kühlschränke auf Basis dieses so genannten magnetokalorischen Effekts könnten 1,5 Mal so effektiv arbeiten wie die besten herkömmlichen Geräte, heißt es in "Nature".
Bei bisher bekannten Materialien sei ein solcher magnetokalorischer Effekt nur unterhalb der normalen Zimmertemperatur und bei sehr starken Magnetfeldern beobachtet worden.
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Der magnetokalorische Effekt
Grundlage des magnetokalorischen Kühlprinzips ist die Temperaturabsenkung in Folge der Änderung eines magnetischen Feldes, das wiederum durch die Änderung der Wärmekapazität eines geeigneten Materials hervorgerufen wird. Eine wesentliche Voraussetzung für den erfolgreichen Einsatz der Magnetokalorik ist allerdings die Entwicklung supraleitender Magnete. Supraleitende Materialien setzen ab einer bestimmten Minus-Temperatur dem elektrischen Strom keinen Widerstand mehr entgegen. |
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Starke Magnetfelder benötigt |
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Dazu sind zwar immer noch Magnetfelder von etwa zwei Tesla nötig, die rund 100.000 Mal stärker sind als das Erdmagnetfeld. Sie lägen aber im Bereich kräftiger Dauermagneten, schreiben die Forscher.
Dank seiner exzellenten Eigenschaften und sehr niedriger Materialkosten sei die neue Mischung daher ein attraktiver Kandidat für kommerzielle Haushaltskühlschränke und für Klimaanlagen.
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"Klimakiller" Fluorkohlenwasserstoffe |
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Damit liegen die Forscher im Trend bei all denen, die der Umwelt Gutes tun wollen, denn tatsächlich enthalten die derzeit angebotenen Kühlschränke und Klimaanlagen - ja überhaupt Geräte der Kältetechnik - immer noch häufig so genannte Fluorkohlenwasserstoffe.
Zwar ist das die Ozonschicht schädigende FCKW (Fluorchlorkohlenwasserstoff) mittlerweile weitgehend verboten, doch auch die Fluorkohlenwasserstoffe (FKW) sind "Klimakiller". Gelangen diese Treibhausgase in die Atmosphäre, so führen sie zu dem berüchtigten Treibhauseffekt.
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CO2, FKW und H-FKW
Zu den wichtigsten vom Menschen freigesetzten Treibhausgasen zählt Kohlendioxid (CO2): CO2 entsteht bei der Verbrennung fossiler Energieträger wie Kohle und Gas.
In weitaus geringeren Mengen (im Vergleich zu CO2) geraten auch wasserhaltige Fluorkohlenwasserstoffe (H-FKW) und perfluorierte Kohlenwasserstoffe (FKW) in die Atmosphäre. Allerdings sind diese extrem langlebig und haben ein hohes Erderwärmungspotential.
H-FKW wurde ursprünglich als Alternative zu den Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW), die die Ozonschicht zerstören, entwickelt. Ihr Erderwärmungspotenzial wird auf das 140- bis 11.700-Fache von CO2 beziffert. Das Erderwärmungspotenzial der perfluorierten Kohlenwasserstoffe (FKW) übersteigt das von CO2 um das 7.400-Fache. |
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Treibhausgase: Erwärmung der ernahen Luftschichten |
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Treibhausgase sind Spurengase, die die Abstrahlung von Wärme in den Weltraum behindern und so eine Aufwärmung erdnaher Luftschichten bewirken können.
Zwar gibt es auch natürliche Treibhausgase (Wasserdampf und Kohlendioxid): Diese mildern die natürliche Abkühlung der Erde ab und ermöglichen so das Leben auf der Erde.
Doch durch die wirtschaftlichen Tätigkeiten der Menschen steigen die Konzentrationen klimawirksamer Spurengase beträchtlich an. Klimaforscher machen sie für die zunehmende Erderwärmung verantwortlich.
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FKW-Emission in Österreich
Die Menge an Fluorkohlenwasserstoffen, die durch die Benützung von Klimaanlagen, Kühlschränken etc. in die Umwelt gelangen, betrug im Jahr 1998 nach einer Berechnung des österreichischen Umweltbundesamtes geschätzte 588 Tonnen (tatsächliche Emissionen). Das entspricht laut UBA ca. 0,78 Millionen Tonnen CO2. Bis 2008 wird der Statistik zufolge mit einer Steigerung von fast 300 Prozent gerechnet: Geschätzte 1.548 Tonnen an tatsächlichen FKW-Emissionen könnten somit 2008 in die Atmosphäre gelangen.
Quelle: "Abschätzung der Emissionen der Kyotogase", Österreichisches Umweltbundesamt (1999) |
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UBA: Fluorkohlenwasserstoffe |
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Kyoto-Protokoll soll Emissionen reduzieren |
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Auf politischer Ebene soll eigentlich das Kyoto-Protokoll dabei helfen, den Ausstoß klimaschädigender Treibhausgase zu reduzieren. Darin haben sich die großen Industrienationen - mit Ausnahme der USA - verpflichtet, ihre Emissionen zu senken.
Bei der vorerst letzten Verhandlungsrunde im marrokanischen Marrakesch wurden allerdings weitreichende Zugeständnisse an Länder wie Japan und Russland gemacht.
Die Umweltschutzorganisation Greenpeace kritisierte die Einigung des UN-Klimagipfels in Marrakesch als "weitere Aufweichung des Klimaabkommens" von Kyoto.
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01.01.2010 |
