Nanomaterial im Energiesektor

Nanomaterialien umfassen Stoffe, die sehr kleine Partikel oder Oberflächen enthalten. Bisher steht eine klare Begriffsbestimmung noch aus. Die Europäische Kommission empfahl als Definition, dass mindestens 50 Prozent der anzahlmäßigen Primärpartikel eine Größe zwischen 1 nm und 100 nm vorweisen müssen, damit ein Stoff als Nanomaterial gilt. Daneben gelten auch einige ausdrücklich aufgezählte Materialien als Nanomaterialien. Darunter fallen Fullerene, Graphenflocken sowie einwandige und mehrwandige Kohlenstoff-Nanoröhrchen, die allesamt zu den Kohlenstoff-Nanomaterialien zählen. Nanomaterialien können natürlich vorkommen, jedoch können sie auch auf künstliche Weise hergestellt werden.

Im Nanogrößenbereich können sich die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Materialien grundlegend ändern. Dabei ist wichtig zu differenzieren, dass nur Stoffe, die im nanoskaligen Bereich tatsächlich solche veränderten Eigenschaften aufweisen unter die Definition von Nanotechnologie fallen. Nanomaterialien werden in Nano-Fluiden, Nanokompositen und Nanobeschichtungen eingesetzt. Neben Kohlestoff-Nanomaterialien bilden auch Bio-Nanomaterialien eine Unterklasse der Nanomaterialien.

Anwendung von Nanomaterial im Energiebereich

Die Einsatzmöglichkeiten von Nanomaterial sind sehr vielfältig. Sie geben bereits heute Produkten des täglichen Lebens verbesserte oder völlig neue Eigenschaften.

Im Energiesektor bieten sich Optimierungspotentiale von der Primärenergieerschließung bis hin zur letztlichen Energienutzung. Der Einsatz von Nanomaterial in Membranen und Elektroden für verbesserte Brennstoffzellen ist ein erstes Beispiel. Daneben stellen Nanofüllstoffe in Kompositmaterialien eine Basis für neue Konstruktionsstoffe im Leichtbau dar. Nanobeschichtungen als Hitzeschutz oder Korrosionsschutz führen zu höherer Verschleißfestigkeit einzelner Bauteile. Weitere denkbare Anwendungen bestehen in Wasserstoffspeichern oder Nanoschäumen zur Isolation von Gebäuden.

Die Auswirkungen von Nanomaterialien auf die Umwelt und mögliche gesundheitliche Risiken sind jedoch noch nicht abschließend erforscht.

Englische Übersetzung(en):

nanomaterials