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Aluminium-Luft-Brennstoffzelle

Bauformen galvanischer Elemente gibt's zuhauf. Sehr beliebt sind Versionen mit Zink, Kupfer und Fruchtsaft. Bei längerem Betrieb allerdings erfordert die "Polarisation" gelegentliches Rühren.

Eine interessante Variante ist das Luft-Element. Wer kennt nicht die Zink-Luft Batterie für Hörgeräte in Knopfzellengröße?
Verwendet man in einem solchen Element eine Metall-Elektrode, die ausgewechselt werden kann, ist es wiederaufladbar und wird damit zu einer Form einer Brennstoffzelle. Als Brennstoff dient hier ein Feststoff. Die enorme Verbreitung von Aluminium und seine Fähigkeit, drei Elektronen abgeben zu können, machen es als Bestandteil einer solchen Brennstoffzelle attraktiv.

Das in den Elektrolyten eingetauchte Aluminium bildet die Metall-Anode. Als Elektrolyt sind Laugen von Vorteil, welche Aluminium und auch seine Oxidschicht gut lösen können, wie Natron- oder KaliLauge. Zudem lassen sich damit akzeptable Betriebsspannungen erzielen.

Etwas anspruchsvoller ist die Kathode: Hier kommen Luft, Elektronenleiter und Elektrolyt zusammen. Zur Aufnahme des Sauerstoffs bedarf es einer Struktur mit viel Oberfläche. Weiterhin muss die Luft-Seite trocken sein - der Elektrolyt auf der anderen Seite darf diese nicht "überschwemmen".

Mit Spannungswandler genügt eine Zelle zum Betrieb der LED. Die Kondensatoren speichern und glätten.

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ALuminium Luft Batterie (1) ALuminium Luft Batterie (2)

  ... leuchtet ein bis mehrere Wochen.

- Zwei Blumentöpfe, Kohlefaser-Vlies
- Kali- oder NatronLauge, Aluminium
- Kondensator, Spannungswandler, LED


Frühere Versuche

Aus Batterien gewonnene Kohlestäbe ragen aus einem Kohlefaserbett. Mit drei Zellen ist die Spannung für die LED ausreichend.

Aus Batterien gewonnene Kohlestäbe ragen aus einem Kohlefaserbett.
Mit drei Zellen ist die Spannung für die LED zwar ausreichend, das macht aber auch dreifache Arbeit.

Galvanische Zellen mit Kupfer und Aluminium.

Allererste Experimente (Frankreich-Urlaub 2006):
Galvanische Zellen mit Kupfer und Aluminium speisen eine LED.
Saft (Ananas, Zitrone, u.a.) diente als Elektrolyt.

Spät abends:
Mitten im noch schwach scheinenden LED-Spot sitzt eine Grille.
Hypnose, Mondsucht, Exstase, Rausch? Sais pas.

Grille sitzt im LED Licht der Batterie

Sein im Schein

... flugs ein Photo mit Blitz

Grille sitzt im LED Licht der Batterie - geblitzt

Inmitten der Versuchsanordnung, genau dort, wo die LED "hinscheint", ruht sie, die Grille.
Es sei ihr gegönnt - so wie dieser schöne Urlaub uns.


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Zimmermann@Biologie.Uni-Osnabrueck.De