ZACplus Citizen-Science workshop vom 07.06. bis 09.06.2024

Ort: OpenEcoLab Rahden

Teilnehmer: 8

Bei diesem workshop wurde die neue Zelle mit integrierter Zirkulation in Betrieb genommen sowie ein paar kleiner Versuche durchgeführt. Zu unserer positiven Überraschung lief die Zelle wesentlich länger als zunächst erwartet, so dass dieser workshop spontan verlängert wurde bis zum 16.09. und ein erfolgreicher Langzeitversuch durchgeführt werden konnte.

• 
• 
• 
• 

https://www.youtube.com/watch?v=QRqRMy4RytU

Experiment 07.06.2024-1

Einführung:

Dieses Experiment gehrt noch zu der am 10.05. begonnenen Versuchsreihe mit dem Recycler (Experiment 10.05.2024-2), wobei die Spannung variiert wird. Es wurde bereits mit 2,4V und 4,2V gemessen und jetzt kommt noch eine weitere Messung mit 3,6V hinzu. Die Beschreibung und Darstellung der Ergebnisse aus den vorigen Versuchen sind zu finden unter [1]

Methoden / Setup: Es geht hier um eine Messung der Gewichtszunahme an Zink (Zn) welches aus Zinkoxid (ZnO) im Recycler gewonnen wird und über mehrere Stunden läuft. In dieser Variation beträgt dabei die vorgegebene Spannung 3,6 V und der dabei von der Zelle gezogene Strom in Ampere ist der zu messende Wert. Dabei lagert sich das Zink an der Gitterelektrode an so dass sich eine Art Zinkschwamm bildet der ständig wächst und an Gewicht zunimmt. Da die Gitterelektrode hängend an einer Federwaage befestigt ist kann die Gewichtszunahme beobachtet und gemessen werden.

• 

Ergebnisse:

Wie bei den vorigen Durchgängen erfolgt auch hier die Zunahme in Form einer linearen Geraden.

• 

Im folgenden Diagramm sind die Geraden aus den vorigen Versuchen (mit 2,4V und 4,2V) und aus diesem (mit 3,6V) zum Vergleich eingetragen und es wird deutlich, dass mit der Spannung die Steigung zunimmt.

Diskussion: Im Gegensatz zu früheren Messungen mit einem Verbraucher oder einem begrenzenden Lastwiderstand vollzog sich der Niedergang unter Kurzschluss-Bedingungen sehr schnell binnen ein bis zwei Stunden. Genau so etwas würde man auch von jeder anderen Batterie erwarten die man kurzschliesst, allerdings handelt es sich hierbei nicht um eine völlige Entladung da die Zinkplatte ja zumindest in der Anfangsphase noch völlig intakt war, sondern um eine beschleunigte Alterung, die etwas mit dem Zustand des Elektrolyten zu tun haben muss, da sie ja nach jeder Erneuerung zunächst reversibel war. Das unterstützt die Vermutung dass der beobachtete Effekt auf die zunehmende ZnO-Konzentration im Elektrolyten zurückzuführen ist.

Zusammenfassung / Ausblick: In einer Zelle mit fortlaufender Zuführung von frischem Elektrolyt bzw. einer Zirkulation müssten deutlich längere Laufzeiten erreicht werden können. Dies wird in einem der nächsten Experimente mit einer entsprechend angepassten Zelle vom Typ "Prototyp1B" untersucht werden.

Literatur und Links

Referenz	Beschreibung
[2]	Ein Video vom dritten Tag des workshops, welches livestream-artig den Bau des Interfaces zeigt.