Akustische Aktorikeinheit zur Beschleunigung elektrochemischer Grenzflächenprozesse

Ziel des Vorhabens ist die Validierung der von der Hochschule Coburg patentierten akustischen Technologie zur Beschleunigung (elektro-) chemischer Reaktionen an
Grenzflächen und die Demonstration der technischen Einsetzbarkeit der Technolgie in industriellen Anlagen. Die Technologie beruht auf der gezielten Anregung sogenannter akustische Grenzflächenwellen (GAW) auf Bauteil- oder Elektrodenoberflächen, wodurch akustische Strömungen unmittelbarer in der elektrochemischen Grenzschicht induziert und grenzflächennahe Transportporzesse beschleunigt werden können. Über diese GAW-Anregung unmittelbar auf Bauteilen können mit wesentlich geringeren Schallleistungen
größere Effekte erzielt und größere Flächen beaufschlagt werden als bei einer divergierenden Einstrahlung in den Elektrolyten.Über die Technologie kann die Ladezeit von Energiespeichern verkürzt, der Wirkungsgrad bei der Wasserstoffelektrolyse verbessert oder der Elektropolier-/Galvansierprozess bei metallischen Werkstücken beschleunigt oder Schichteigenschaften verbessert werden. Zentrale Aufgabe des Projektes ist die Entwicklung einer modular aufgebauten Schallkopfeinheit mit zugehöriger Leistungselektronik, welche möglichst in unterschiedlichen elektrochemischen Prozessen und Anlagen zur Erzeugung von GAW auf relevanten Bauteilen oder Elektroden eingesetzt werden kann und explizit die Integrierbarbkeit in reale Anlagen (Einbringungsmöglichkeiten, Bauraum, Kabelmanagment etc.) adressiert. Die im Vorhaben entwickleten Schallkopfkomponeten und
Leistungselektronik werden für ausgwählte elektrochemische Prozesse (galvanische Beschichtung, Elektrolyse, Redox-Flow-Batterien) hinsichtlich ihres Potentials zur Beschleuning galvanischer Prozesse, Verbesserung der Schichtqualität, Erhöhung der Wasserstoffabscheiderate oder Beschunigung der Aufladung von Energiespreichern untersucht. Auf Grundlage der Versuchsergebnisse erfolgt eine konzeptbasierte Anlagenrekonfiguration (Um-bzw. Neugestaltung relevanter industriellen Anlagen für die Integration der GAW-Technologie). Damit sollen insbesondere die erzielbaren Vorteile, der erforderliche Aufwand und die eventuell noch bestehenden Risiken bei einer Verwertung dieser Erfindung für potentielle Industriekunden oder Spin-Offs konkreter abgeschätzt werden können.