Kalkablagerung erfolgreich verhindern

Während Kalk im Haushalt vor allem lästig ist, stellt er in Wärmekraftwerken, beispielsweise zur Stromerzeugung, ein grosses und kostspieliges Problem dar. Besonders in Wärmetauschern bildet sich Kalk, was die Effizienz der Anlagen mindert. Schon eine nur einen Millimeter dicke Kalkschicht in den Leitungen des Wärmetauschers senkt die Effizienz der Stromproduktion um etwa 1,5 Prozent.

Wissenschaftler der ETH Zürich und der Universität Berkeley haben nun eine kalkabweisende Beschichtung entwickelt, die mikroskopisch kleine Rippen aufweist und so die Anhaftung von Kalkkristallen verhindert. Die Struktur erinnert an natürliche Vorbilder wie die Schuppen von Haien, die eine Rippenstruktur aufweisen, welche bei Haien die Bildung von Oberflächenbelägen unterdrückt.

Im Wasserkocher oder Heizkessel sorgen die Rippen dafür, dass die Kalkkristalle weniger Kontakt zur Oberfläche haben, sich nicht festsetzen können und sich somit leichter ablösen lassen. Das Wasser, das über das Hydrogel und durch die Rippenstruktur fliesst, trägt die Kalkkristalle ab. Die Beschichtung kann zwar nicht verhindern, dass sich einzelne Kalkkristalle bilden. Durch das ständige passive Abtragen der mikroskopisch kleinen Kristalle wird jedoch verhindert, dass diese zu einer hartnäckigen Schicht zusammenwachsen.

Meldung aus factum 03/2024