Wie kann man Wasserstoff in der Luft messen und warum ist das wichtig?
Dieses Thema richtet sich an Lehrkräfte der Chemie und Physik.
Die Messung von Wasserstoff ist ein interessantes Forschungsprojekt, da es Einblicke in die Funktionsweise von Wasserstoffsensoren und die Bedeutung von Wasserstoff als nachhaltige Energiequelle bietet.
Wasserstoff ist ein Gas, das aus erneuerbaren Energien hergestellt werden kann und in vielen Bereichen eingesetzt wird, wie zum Beispiel der Energieerzeugung, der chemischen Industrie und dem Transportwesen. Da Wasserstoff jedoch ein farbloses, geruchloses und geschmackloses Gas ist, ist es schwierig, seine Anwesenheit ohne spezielle Messinstrumente festzustellen.
Ein Wasserstoffsensor ist ein Gerät, das speziell dafür entwickelt wurde, die Konzentration von Wasserstoff in der Luft zu messen. Es gibt verschiedene Arten von Wasserstoffsensoren. Wir erforschen elektrische Sensoren, die mit eingebauten Filtermaterialien nur den Wasserstoff zur Messung zulassen.
Unser Forschungsprojekt für Schüler:innen der 7-9. Klasse besteht darin, einen einfachen elektronischen Wasserstoffsensor mit Nanomaterial-Unterstützung zu bauen und zu testen. Hierzu wird eine Platine mit einem vorbereiteten Sensorchip ausgestattet und das Signal über einen Mikrocontroller auslesen. Die Schüler:innen könnten dann experimentell untersuchen, wie sich die Konzentration von Wasserstoff in der Luft auf das Sensorsignal auswirkt und wie sich die Empfindlichkeit des Sensors durch Veränderungen des Aufbaus oder der Betriebsspannung verändert.
Mögliche Fragestellungen
- Wie wird Wasserstoff erzeugt?
- Warum wird es immer wichtiger Wasserstoff schnell und einfach messen zu können?
- Warum muss man auch kleine Konzentrationen von Wasserstoff messen können?
- Wie können einfache und günstige Wasserstoffsensoren die angegebenen Nachhaltigkeitsziele unterstützen?
- Wo ist es wichtig, Wasserstoff zu bestimmen?
Wissenschaftliche Partner
Betreuung des Schulteams durch
Norbert Stock
Prof. Norbert Stock arbeitet seit 16 Jahren am Institut für Anorganische Chemie der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel. Ich habe in Bayreuth studiert und dann als Wissenschaftler an Universitäten in Versailles (Frankreich), Santa Barbara (USA) und München geforscht. Seit meiner Zeit als Doktorand interessiert mich die Entdeckung neuer Verbindungen/Materialien und deren Testung in einer Vielzahl möglicher Anwendungsbereiche. Bei den Untersuchungen spielen poröse Materialien eine wichtige Rolle, da diese in energierelevanten Fragestellungen wie beispielsweise der Katalyse, der Stoffspeicherung und -trennung oder der Erzeugung von Kälte eingesetzt werden. Ihn interessiert auch wie sich diese Verbindungen bilden und welche Darstellungswege eigeschlagen werden müssen, damit interessante Verbindungen möglichst umweltschonend, einfach und günstig erhalten werden können.
Leonard Siebert
Dr. Leonard Siebert arbeitet am Institut für Materialwissenschaften. Er beschäftigt sich mit Mikro- und Nanomaterialien und vor allem wie man diese über 3D Druck zu neuen, tollen Anwendungen bringen kann. So hat er über diese Kombination von selbst-bildenden Objekten aus der Nanowelt und 3D Druck promoviert.
Ihr Kontakt
Tel: 0431-8814 664
Email: yes@zbw-workspace.eu
