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Der Schlüssel zur Lösung der wichtigsten Probleme der Menschheit ...

Der Schlüssel zur Lösung der wichtigsten Probleme der Menschheit. Energie-Problem. Die Versorgung mit Süßwasser. Eine Ressource, die nie ausgeht. Treibhausgas- Problem. Hungerproblem. Salz- und Brackwasser. Besiedlung. Lebensqualität (Hygiene usw.). Übersicht:

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Presentation Transcript

  1. Der Schlüssel zur Lösung der wichtigsten Probleme der Menschheit ... Energie-Problem Die Versorgung mit Süßwasser Eine Ressource, die nie ausgeht Treibhausgas- Problem Hungerproblem Salz- und Brackwasser Besiedlung Lebensqualität (Hygiene usw.)

  2. Übersicht: • Was ist Elektrodialyse? • Experimentelle Anlage und Verfahren • Die wichtigsten Ergebnisse • Weitere Entwicklungen zum Projekt • Zusammenfassung und Ausblick • Künstlerische Darstellung • Danksagungen

  3. Das Prinzip der Elektrodialyse Wirkungsweise der Ionentauschermembranen - KTM + - + ATM - + Gesamt H2O Salzlösung (NaCl) Na – Ionen (positiv) Cl – Ionen (negativ)

  4. Selbstgebaute Elektrodialyseanlagen

  5. Messungen mit der Anlage

  6. Die Lösungen Ausgangslösung: 1% NaCl Dialysat: ca. 0,01% NaCl Die Leitfähigkeit des Dialysats entspricht der des normalen Trinkwassers.

  7. Experimentelle Befunde: Abhängigkeit der Stromstärke von der Zeit (bei U = 50 V, ausgehend von 1% NaCl)

  8. Modell:Elektrodialyse-Anlage als ladungsabhängiger Leiter 1 / R = k (no – Q / F) / V = kno – k*Q

  9. Diskussion:Das dynamische Verhalten

  10. Verbesserung:Der flexible Gleichspannungswandler

  11. Merkmale des Spannungswandlers: • Wirkungsgrad um 80% • hohe Spannungen erreichbar • gute Anpassung – umgeht das Ohm‘sche Gesetz • robust und billig

  12. Die Verwendung des Wandlers ist bei größerer Leistung der Solarzellen sinnvoll.

  13. Ergebnisse • Experimentelle Elektrodialyseanlage gebaut • Experimentelle Methodik entwickelt • Gutes Dialysat (0,01% Salz) mit hoher Stromausbeute • Ein Modell der Elektrodialyseanlage („ladungsabhängiger Leiter“) erarbeitet • Das dynamische Verhalten der Anlage quantitativ beschrieben • Ein flexibler Gleichspannungswandler entwickelt, • der auch für Solarzellen geeignet ist

  14. Ausblick • Die Elektrodialyse ist ein effektives Entsalzungsverfahren. • Weitere Entwicklungsrichtungen: • Neuartige Membranen (z.B. Bipolarmembranen) • Verwendung von Solarstrom • Ankopplung an bestehende Stromproduzenten • zwecks Lastausgleich • Neue Konstruktionsideen und -materialien

  15. Künstlerische Darstellung

  16. Danksagungen Der FuMA-Tech GmbH Der Merck KGaA Herrn Dr. Trefz Den Veranstaltern des Wettbewerbs

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