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Magnete reduzieren energiefressende Turbulenz

Im betrieblichen Alltag könnten sich mit Ferrofluid-Beschichtungen von flüssigkeitsführenden Leitungen hohe Energieeinsparungen realisieren lassen. (Bild: Shutterstock)

Eine aktuelle «Nature»-Veröffentlichung unter Beteiligung zweier Forschungseinrichtungen aus der Schweiz zeigt: Magnetismus ist keine Magie, dennoch lassen sich damit die Energieverluste in flüssigkeitsführenden Leitungen deutlich reduzieren.

Mit magnetischen Feldern lassen sich chemische Reaktionen sehr gezielt steuern. Da sollte es ein Leichtes sein, die Strömungen in flüssigkeitsführenden Leitungen zu beruhigen. Die Idee dahinter: Werden energiefressende Turbulenzen vermieden und laminare Strömungen aufrechterhalten, erschliesst sich ein Einsparpotenzial von bis zu 10 Prozent des weltweiten Energieverbrauchs.

Wie sich dieses Potenzial in der Realität heben lassen könnte, hat eine Forschungsgruppe unter Beteiligung der ETH Zürich und der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) in einem Artikel in der Fachzeitschrift «Nature» dargelegt. Flüssigkeitsführende Leitungen werden mit einer dünnen Beschichtung mit einem Ferrofluid versehen, einer superparamagnetischen, polymerstabilisierte Flüssigkeit mit kolloidal suspendierten, nanometergrossen Magnetpartikeln. Magnete auf der Rohraussen- oder -innenseite halten das Ferrofluid an seinem Platz.

Der entscheidende Punkt liegt in einer homogenen Beschichtung mit dem Ferrofluid. Dazu hat die Forschergruppe verschiedene Materialien und unterschiedliche Magnetstärken ausprobiert und dabei auch die Fliessgeschwindigkeit und die Viskosität der strömenden Flüssigkeit variiert. Damit sind die Voraussetzungen geschaffen, das Einsparpotenzial von theoretisch 10 Prozent des Weltverbrauchs an elektrischer Energie zu heben.

www.nature.com

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